L'hydroxypropylméthylcellulose (HPMC) est un polymère hydrosoluble couramment utilisé dans les matériaux de construction, notamment les colles à carrelage à base de ciment. Ses propriétés chimiques et physiques uniques en font un matériau essentiel pour améliorer l'adhérence, les performances de construction et la durabilité des colles à carrelage.
(1) Connaissances de base de l'HPMC
1. Structure chimique de l'HPMC
L'HPMC est un dérivé de la cellulose obtenu par modification chimique de la cellulose naturelle. Sa structure est principalement constituée de groupes méthoxy (-OCH₃) et hydroxypropoxy (-CH₂CHOHCH₃) remplaçant certains groupes hydroxyles de la chaîne cellulosique. Cette structure confère à l'HPMC une bonne solubilité et une bonne capacité d'hydratation.
2. Propriétés physiques de l'HPMC
Solubilité : Le HPMC peut se dissoudre dans l'eau froide pour former une solution colloïdale transparente et possède une bonne capacité d'hydratation et d'épaississement.
Thermogélification : la solution HPMC formera un gel lorsqu'elle sera chauffée et reviendra à l'état liquide après refroidissement.
Activité de surface : le HPMC a une bonne activité de surface en solution, ce qui contribue à former une structure de bulle stable.
Ces propriétés physiques et chimiques uniques font du HPMC un matériau idéal pour modifier les adhésifs pour carrelage à base de ciment.
(2) Mécanisme du HPMC améliorant les performances des colles à carrelage à base de ciment
1. Améliorer la rétention d'eau
Principe : L'HPMC forme un réseau visqueux dans la solution, capable de retenir efficacement l'humidité. Cette capacité de rétention d'eau est due au grand nombre de groupes hydrophiles (tels que les groupes hydroxyles) présents dans les molécules d'HPMC, capables d'absorber et de retenir une grande quantité d'humidité.
Améliore l'adhérence : Les colles à carrelage à base de ciment nécessitent de l'humidité pour participer à la réaction d'hydratation pendant le processus de durcissement. L'HPMC maintient la présence d'humidité, permettant au ciment de s'hydrater complètement, améliorant ainsi l'adhérence de la colle.
Prolonger le temps d'ouverture : La rétention d'eau empêche l'adhésif de sécher rapidement pendant la construction, prolongeant ainsi le temps d'ajustement pour la pose des carreaux.
2. Améliorer les performances de construction
Principe : Le HPMC a un bon effet épaississant et ses molécules peuvent former une structure en réseau en solution aqueuse, augmentant ainsi la viscosité de la solution.
Améliorer la propriété anti-affaissement : la boue épaissie a une meilleure propriété anti-affaissement pendant le processus de construction, de sorte que les carreaux peuvent rester stables dans la position prédéterminée pendant le processus de pavage et ne glisseront pas vers le bas en raison de la gravité.
Améliorer la fluidité : la viscosité appropriée rend l'adhésif facile à appliquer et à étaler pendant la construction, et présente en même temps une bonne opérabilité, réduisant la difficulté de la construction.
3. Améliorer la durabilité
Principe : Le HPMC améliore la rétention d'eau et l'adhérence de l'adhésif, améliorant ainsi la durabilité de l'adhésif pour carrelage à base de ciment.
Améliore la force de liaison : le substrat de ciment entièrement hydraté offre une adhérence plus forte et n'est pas sujet à tomber ou à se fissurer lors d'une utilisation à long terme.
Améliore la résistance aux fissures : une bonne rétention d'eau évite le rétrécissement à grande échelle de l'adhésif pendant le processus de séchage, réduisant ainsi le problème de fissuration causé par le rétrécissement.
(3) Support des données expérimentales
1. Expérience de rétention d'eau
Des études ont montré que l'ajout d'HPMC améliore considérablement le taux de rétention d'eau des colles à carrelage à base de ciment. Par exemple, l'ajout de 0,2 % d'HPMC à la colle peut faire passer le taux de rétention d'eau de 70 % à 95 %. Cette amélioration est essentielle pour améliorer l'adhérence et la durabilité de la colle.
2. Test de viscosité
La quantité d'HPMC ajoutée a un effet significatif sur la viscosité. L'ajout de 0,3 % d'HPMC à une colle à carrelage à base de ciment peut augmenter considérablement la viscosité, garantissant ainsi une bonne résistance à l'affaissement et une bonne performance de construction.
3. Test de force de liaison
Des expériences comparatives ont montré que la force d'adhérence entre les carreaux et les supports des adhésifs contenant du HPMC est nettement supérieure à celle des adhésifs sans HPMC. Par exemple, après l'ajout de 0,5 % de HPMC, la force d'adhérence peut être augmentée d'environ 30 %.
(4) Exemples d'application
1. Pose de carrelages de sol et de carrelages muraux
Lors de la pose de carrelages de sol et de murs, les colles à carrelage à base de ciment enrichies en HPMC ont démontré de meilleures performances de construction et une adhérence durable. Pendant la pose, la colle ne perd pas facilement l'eau, garantissant ainsi la régularité de la construction et la planéité des carreaux.
2. Système d'isolation des murs extérieurs
Les adhésifs enrichis en HPMC sont également largement utilisés dans les systèmes d'isolation des murs extérieurs. Leur excellente rétention d'eau et leur adhérence assurent une liaison solide entre le panneau isolant et le mur, améliorant ainsi la durabilité et la stabilité du système d'isolation des murs extérieurs.
L'utilisation de HPMC dans les colles à carrelage à base de ciment améliore considérablement leurs performances. En améliorant la rétention d'eau, les performances de construction et la durabilité, le HPMC rend les colles à carrelage à base de ciment plus adaptées aux besoins de la construction moderne. Avec le développement technologique et la demande croissante de matériaux de construction hautes performances, les perspectives d'application du HPMC s'élargiront.
Date de publication : 26 juin 2024