1. Visão geral
A Hidroxipropilmetilcelulose (HPMC) é um composto de alto peso molecular e excelente desempenho, amplamente utilizado em materiais de construção, principalmente na produção de argamassas à base de cimento. As principais funções do HPMC na argamassa de cimento incluem espessamento, retenção de água, melhoria das propriedades de ligação e melhoria da trabalhabilidade. Compreender o comportamento de dispersão do HPMC em argamassas de cimento é de grande importância para otimizar o seu desempenho.
2. Propriedades básicas do HPMC
HPMC é um éter de celulose não iônico, cujas unidades estruturais são compostas por celulose, hidroxipropil e metil. A estrutura química do HPMC confere-lhe propriedades físicas e químicas únicas em solução aquosa:
Efeito de espessamento: o HPMC pode formar uma solução viscosa em água, o que se deve principalmente ao fato de que, após ser dissolvido em água, as moléculas se entrelaçam para formar uma estrutura de rede.
Retenção de água: HPMC tem uma forte capacidade de retenção de água e pode retardar a evaporação da água, desempenhando assim um papel na retenção de água na argamassa de cimento.
Desempenho de adesão: Como as moléculas de HPMC formam uma película protetora entre as partículas de cimento, o desempenho de ligação entre as partículas é melhorado.
3. Processo de dispersão de HPMC em argamassa de cimento
Processo de dissolução: O HPMC precisa ser dissolvido primeiro em água. O processo de dissolução é que o pó de HPMC absorve água e incha e se dispersa gradualmente para formar uma solução uniforme. Como a solubilidade do HPMC em água está relacionada ao seu grau de substituição (DS) e peso molecular, é crucial escolher a especificação correta do HPMC. A dissolução do HPMC em água é um processo de difusão, que requer agitação adequada para acelerar a dispersão.
Uniformidade de dispersão: Durante a dissolução do HPMC, se a agitação for insuficiente ou as condições de dissolução forem inadequadas, o HPMC está propenso a formar aglomerados (olhos de peixe). Estes aglomerados são difíceis de dissolver ainda mais, afetando assim o desempenho da argamassa de cimento. Portanto, a agitação uniforme durante o processo de dissolução é um elo importante para garantir a dispersão uniforme do HPMC.
Interação com partículas de cimento: As cadeias poliméricas formadas após a dissolução do HPMC serão gradualmente adsorvidas na superfície das partículas de cimento e formarão uma ponte entre as partículas de cimento para formar uma película protetora. Esta película protetora pode, por um lado, aumentar a adesão entre as partículas e, por outro lado, pode formar uma barreira na superfície das partículas para retardar a migração e evaporação da água.
Estabilidade de dispersão: A cadeia polimérica de HPMC pode adsorver fisicamente Ca2+, SiO2 e outros íons na superfície das partículas de cimento para estabilizar seu estado de dispersão. Ao ajustar o grau de substituição e o peso molecular do HPMC, sua estabilidade de dispersão na argamassa de cimento pode ser otimizada.
4. Otimização funcional de HPMC em argamassa de cimento
Efeito espessante:
O efeito espessante do HPMC na argamassa depende da sua concentração e peso molecular. HPMC com peso molecular mais alto pode aumentar significativamente a viscosidade da argamassa, enquanto HPMC com baixo peso molecular pode produzir um melhor efeito de espessamento em baixas concentrações.
O efeito espessante pode melhorar a trabalhabilidade da argamassa e fazer com que a argamassa tenha melhor desempenho de trabalho, principalmente na construção vertical.
Retenção de água:
HPMC pode capturar efetivamente a umidade e prolongar o tempo aberto da argamassa. A retenção de água pode não só reduzir os problemas de retração e fissuração da argamassa, mas também melhorar o desempenho de ligação da argamassa ao substrato.
A capacidade de retenção de água do HPMC está intimamente relacionada à sua solubilidade. Ao selecionar HPMC com um grau adequado de substituição, o efeito de retenção de água da argamassa pode ser otimizado.
Propriedades de ligação melhoradas:
Como o HPMC pode formar uma ponte pegajosa entre as partículas de cimento, ele pode efetivamente melhorar a resistência de ligação da argamassa, especialmente quando usado em argamassas de isolamento térmico e adesivos para azulejos.
HPMC também pode melhorar o desempenho da construção, reduzindo a rápida evaporação da água e proporcionando maior tempo de trabalho.
Desempenho de construção:
A aplicação de HPMC em argamassas pode melhorar significativamente o seu desempenho construtivo. O HPMC faz com que a argamassa tenha melhor lubricidade e viscosidade, sendo de fácil aplicação e construção, principalmente em operações detalhadas para garantir uma construção suave.
Ao ajustar a quantidade e configuração do HPMC, as propriedades reológicas da argamassa podem ser otimizadas para adaptá-la às diferentes necessidades de construção.
5. Exemplos de aplicação de HPMC em argamassas de cimento
Adesivo para azulejos:
HPMC desempenha principalmente o papel de retenção de água e espessamento em adesivos para azulejos. Ao melhorar a retenção de água do adesivo, o HPMC pode prolongar o seu tempo aberto, fornecer tempo de ajuste suficiente e evitar que os ladrilhos escorreguem após a construção.
O efeito espessante garante que o adesivo não ceda durante a construção da fachada, melhorando a comodidade e o efeito da construção.
Argamassa de isolamento de parede externa:
Na argamassa de isolamento de paredes externas, a principal função do HPMC é melhorar a retenção de água e a resistência à fissuração da argamassa. Ao capturar a umidade, o HPMC pode efetivamente reduzir o encolhimento e a fissuração da argamassa durante o processo de secagem.
Como a argamassa de isolamento tem elevados requisitos de desempenho de construção, o efeito espessante do HPMC pode garantir a distribuição uniforme da argamassa na parede, melhorando assim o desempenho geral da camada de isolamento.
Argamassa autonivelante:
O HPMC em argamassa autonivelante pode garantir que não haja estratificação ou infiltração de água durante o processo de nivelamento, aumentando a viscosidade da argamassa, garantindo assim a planicidade e resistência do autonivelante.
6. Tendência de desenvolvimento futuro do HPMC
Proteção verde e ambiental:
Com a melhoria dos requisitos de protecção ambiental, o desenvolvimento de produtos HPMC pouco tóxicos e biodegradáveis tornar-se-á uma direcção importante no futuro.
O HPMC verde e ecologicamente correto pode não apenas reduzir o impacto no meio ambiente, mas também fornecer um ambiente operacional mais seguro durante a construção.
Alto desempenho:
Ao otimizar a estrutura molecular do HPMC, produtos HPMC de alto desempenho são desenvolvidos para atender às aplicações de argamassa de cimento com requisitos de desempenho mais elevados.
Por exemplo, ajustando o grau de substituição e o peso molecular do HPMC, podem ser desenvolvidos produtos com maior viscosidade e maior retenção de água.
Aplicação inteligente:
Com o desenvolvimento da ciência dos materiais, o HPMC responsivo inteligente é aplicado à argamassa de cimento, permitindo-lhe ajustar seu próprio desempenho de acordo com as mudanças ambientais, como ajustar automaticamente a retenção de água sob diferentes umidades.
A celulose HPMC de alta qualidade pode efetivamente dispersar e fornecer espessamento, retenção de água e melhor desempenho de construção em argamassa de cimento por meio de sua estrutura química e propriedades físicas exclusivas. Ao selecionar e otimizar racionalmente o uso de HPMC, o desempenho geral da argamassa de cimento pode ser significativamente melhorado para atender às necessidades de diferentes cenários de aplicação. No futuro, o desenvolvimento verde, inteligente e de alto desempenho do HPMC promoverá ainda mais a sua aplicação e desenvolvimento em materiais de construção.
Horário da postagem: 21 de junho de 2024