1. A principal função do éter de celulose
Em argamassas prontas para uso, o éter de celulose é o principal aditivo adicionado em quantidade muito baixa, mas que pode melhorar significativamente o desempenho da argamassa úmida e afetar o desempenho da construção da argamassa.
2. Tipos de éteres de celulose
A produção de éter de celulose é feita principalmente de fibras naturais por meio de dissolução alcalina, reação de enxerto (eterificação), lavagem, secagem, moagem e outros processos.
De acordo com suas principais matérias-primas, as fibras naturais podem ser divididas em: fibra de algodão, fibra de cedro, fibra de faia, etc. Seus graus de polimerização variam, o que afeta a viscosidade final dos produtos. Atualmente, os principais fabricantes de celulose utilizam a fibra de algodão (subproduto da nitrocelulose) como principal matéria-prima.
Os éteres de celulose podem ser divididos em iônicos e não iônicos. O tipo iônico inclui principalmente o sal de carboximetilcelulose, e o tipo não iônico inclui principalmente metilcelulose, metilhidroxietil(propil)celulose, hidroxietilcelulose, etc.
Atualmente, os éteres de celulose utilizados em argamassas pré-misturadas são principalmente éter de metilcelulose (MC), éter de metilhidroxietilcelulose (MHEC), éter de metilhidroxipropilcelulose (MHPG) e éter de hidroxipropilmetilcelulose (HPMC). Em argamassas pré-misturadas, como a celulose iônica (sal de carboximetilcelulose) é instável na presença de íons cálcio, ela raramente é utilizada em produtos pré-misturados que utilizam cimento, cal apagada, etc. como materiais cimentantes. Em algumas regiões da China, o sal de carboximetilcelulose é utilizado como espessante em alguns produtos para ambientes internos processados com amido modificado como principal material cimentante e pó de Shuangfei como enchimento. Este produto é propenso a mofo e não é resistente à água, e está sendo descontinuado. A hidroxietilcelulose também é utilizada em alguns produtos pré-misturados, mas possui uma participação de mercado muito pequena.
3. Principais indicadores de desempenho do éter de celulose
(1) Solubilidade
A celulose é um composto poli-hidroxipolímero que não se dissolve nem funde. Após a eterificação, a celulose é solúvel em água, solução alcalina diluída e solvente orgânico, e tem termoplasticidade. A solubilidade depende principalmente de quatro fatores: primeiro, a solubilidade varia com a viscosidade, quanto menor a viscosidade, maior a solubilidade. Segundo, as características dos grupos introduzidos no processo de eterificação, quanto maior o grupo introduzido, menor a solubilidade; quanto mais polar o grupo introduzido, mais fácil é o éter de celulose se dissolver em água. Terceiro, o grau de substituição e a distribuição dos grupos eterificados nas macromoléculas. A maioria dos éteres de celulose só pode ser dissolvida em água sob um certo grau de substituição. Quarto, o grau de polimerização do éter de celulose, quanto maior o grau de polimerização, menos solúvel; quanto menor o grau de polimerização, maior a faixa de graus de substituição que pode ser dissolvida em água.
(2) Retenção de água
A retenção de água é um importante desempenho do éter de celulose, sendo também um desempenho ao qual muitos fabricantes nacionais de pó seco, especialmente aqueles em regiões do sul com altas temperaturas, prestam atenção. Os fatores que afetam o efeito de retenção de água da argamassa incluem a quantidade de éter de celulose adicionado, a viscosidade, a finura das partículas e a temperatura do ambiente de uso. Quanto maior a quantidade de éter de celulose adicionado, melhor o efeito de retenção de água; quanto maior a viscosidade, melhor o efeito de retenção de água; quanto mais finas as partículas, melhor o efeito de retenção de água.
(3) Viscosidade
A viscosidade é um parâmetro importante dos produtos de éter de celulose. Atualmente, diferentes fabricantes de éter de celulose utilizam diferentes métodos e instrumentos para medir a viscosidade. Para o mesmo produto, os resultados de viscosidade medidos por diferentes métodos são muito diferentes, e alguns chegam a apresentar diferenças duplas. Portanto, ao comparar a viscosidade, ela deve ser realizada entre os mesmos métodos de teste, incluindo temperatura, rotor, etc.
Em termos gerais, quanto maior a viscosidade, melhor o efeito de retenção de água. No entanto, quanto maior a viscosidade, maior o peso molecular do éter de celulose, e a correspondente diminuição em sua solubilidade terá um impacto negativo na resistência e no desempenho de construção da argamassa. Quanto maior a viscosidade, mais óbvio o efeito de espessamento na argamassa, mas não é diretamente proporcional. Quanto maior a viscosidade, mais viscosa será a argamassa úmida. Durante a construção, isso se manifesta como aderência ao raspador e alta aderência ao substrato. Mas não é útil para aumentar a resistência estrutural da argamassa úmida em si. Durante a construção, o desempenho anti-escorrimento não é óbvio. Pelo contrário, alguns éteres de metilcelulose de média e baixa viscosidade, mas modificados, têm excelente desempenho no aumento da resistência estrutural da argamassa úmida.
(4) A finura das partículas:
O éter de celulose utilizado em argamassas pré-misturadas deve ser em pó, com baixo teor de água, e a finura também exige que 20% a 60% do tamanho das partículas seja inferior a 63 μm. A finura afeta a solubilidade do éter de celulose. Éteres de celulose grosseiros geralmente estão na forma de grânulos, que são fáceis de dispersar e dissolver em água sem aglomeração, mas a taxa de dissolução é muito lenta, portanto, não são adequados para uso em argamassas pré-misturadas (alguns produtos domésticos são floculantes, não são fáceis de dispersar e dissolver em água e são propensos a aglomeração). Em argamassas pré-misturadas, o éter de celulose é disperso entre agregados, cargas finas e cimento e outros materiais cimentícios. Somente um pó fino o suficiente pode evitar a aglomeração do éter de celulose ao misturar com água. Quando o éter de celulose é adicionado com água para dissolver a aglomeração, é muito difícil dispersá-lo e dissolvê-lo.
(5) Modificação do éter de celulose
A modificação do éter de celulose é a extensão de seu desempenho e é a parte mais importante. As propriedades do éter de celulose podem ser melhoradas para otimizar sua molhabilidade, dispersibilidade, adesão, espessamento, emulsificação, retenção de água e propriedades de formação de filme, bem como sua impermeabilidade ao óleo.
4. Efeito da temperatura ambiente na retenção de água da argamassa
A retenção de água do éter de celulose diminui com o aumento da temperatura. Em aplicações práticas de materiais, a argamassa é frequentemente aplicada a substratos quentes em altas temperaturas (acima de 40 °C) em diversos ambientes. A queda na retenção de água resultou em um impacto perceptível na trabalhabilidade e na resistência a fissuras. Sua dependência da temperatura ainda levará ao enfraquecimento das propriedades da argamassa, e é particularmente crítico reduzir a influência dos fatores de temperatura nessas condições. As receitas de argamassa foram ajustadas adequadamente, e muitas mudanças importantes foram feitas nas receitas sazonais. Embora o aumento da dosagem (fórmula de verão), a trabalhabilidade e a resistência a fissuras ainda não atendem às necessidades de uso, o que requer algum tratamento especial do éter de celulose, como aumento do grau de eterificação, etc., para que o efeito de retenção de água possa ser alcançado em uma temperatura relativamente alta. Ele mantém um melhor efeito quando está alto, proporcionando melhor desempenho em condições adversas.
5. Aplicação em argamassa pré-misturada
Em argamassas pré-misturadas, o éter de celulose desempenha o papel de reter água, espessar e melhorar o desempenho da construção. Um bom desempenho de retenção de água garante que a argamassa não causará lixamento, pulverização e redução da resistência devido à escassez de água e hidratação incompleta. O efeito espessante aumenta significativamente a resistência estrutural da argamassa úmida. A adição de éter de celulose pode melhorar significativamente a viscosidade úmida da argamassa úmida e tem boa viscosidade para vários substratos, melhorando assim o desempenho da parede da argamassa úmida e reduzindo o desperdício. Além disso, o papel do éter de celulose em diferentes produtos também é diferente. Por exemplo, em adesivos para azulejos, o éter de celulose pode aumentar o tempo de abertura e ajustar o tempo; em argamassas de projeção mecânica, pode melhorar a resistência estrutural da argamassa úmida; em argamassas autonivelantes, pode prevenir recalques, segregação e estratificação. Portanto, como um aditivo importante, o éter de celulose é amplamente utilizado em argamassas de pó seco.
Horário da publicação: 11/01/2023