Idrossipropilmetilcellulosa (HPMC)è un etere di cellulosa non ionico ampiamente utilizzato nel campo dei materiali edili, in particolare nella malta secca, nella colla per piastrelle in ceramica, nello stucco in polvere e nei materiali cementizi.
1. Caratteristiche di base dell'HPMC
L'HPMC è un polimero idrosolubile ottenuto per modificazione chimica a base di cellulosa polimerica naturale. Presenta buone proprietà addensanti, di ritenzione idrica, filmogene, lubrificanti e stabili, ed è relativamente stabile al pH, mantenendo buone prestazioni in ambienti acidi o alcalini.
Le caratteristiche eccezionali di HPMC nel settore edile includono:
Eccellente ritenzione idrica: può ritardare significativamente la perdita di umidità durante l'idratazione del cemento.
Migliora l'adesione: migliora l'adesione tra cemento e substrato.
Migliorare le prestazioni di costruzione: aumentare la lubrificazione e la facilità d'uso durante la costruzione.
Migliora la resistenza alle crepe: aiuta i prodotti in cemento a ridurre le crepe da ritiro durante l'essiccazione.
Elevata stabilità: può sopravvivere anche in un ambiente fortemente alcalino.
2. Il meccanismo d'azione dell'HPMC nel cemento
Funzione di ritenzione idrica
L'HPMC possiede una notevole capacità di assorbimento e ritenzione idrica e può formare una struttura colloidale uniforme nella boiacca cementizia, assorbendo l'umidità e ritardandone l'evaporazione. Ciò è particolarmente importante per la reazione di idratazione del cemento. Il processo di idratazione del cemento è lento e continuo. Una perdita d'acqua troppo rapida porterà a una reazione di idratazione insufficiente e ne comprometterà la resistenza finale. L'effetto di ritenzione idrica dell'HPMC garantisce che il cemento abbia sufficiente umidità durante l'indurimento, migliorando così la resistenza e la densità finali.
Addensamento e tissotropia
Una volta disciolto in acqua, l'HPMC può formare un liquido viscoso, che può aumentare efficacemente la sua viscosità nella boiacca cementizia, conferendo al cemento una buona tissotropia, ovvero un'elevata viscosità quando lasciato riposare, evitando così che il materiale si sfoghi sulle superfici verticali; e in fase di taglio (ad esempio durante l'agitazione o la costruzione), presenta una bassa viscosità, ideale per la spalmatura e la lisciatura. Questa caratteristica è fondamentale per migliorare le proprietà costruttive di malte e adesivi.
Migliorare le prestazioni di costruzione
Le prestazioni lubrificanti dell'HPMC possono migliorare significativamente la sensazione di operatività dei materiali cementizi durante la costruzione, ridurre la resistenza e migliorare l'efficienza del lavoro. Inoltre, le sue proprietà filmogene permettono la formazione di un sottile film sulla superficie del materiale cementizio, facilitando la manutenzione iniziale e prevenendo il ritiro e le crepe causate dalla perdita d'acqua precoce.
Migliorare la resistenza alle crepe e al restringimento
Grazie alle sue proprietà di ritenzione idrica e di formazione di pellicola, l'HPMC può rallentare la perdita di umidità durante l'indurimento del cemento, riducendo così la formazione di crepe da ritiro plastico e da ritiro a secco. È particolarmente adatto per la costruzione di strati superficiali sottili come stucco e malta autolivellante.
3. Prestazioni dell'HPMC in applicazioni specifiche del cemento
Adesivo per piastrelle
L'HPMC può migliorare la forza di adesione dell'adesivo per piastrelle ceramiche, prolungarne il tempo di apertura e migliorarne le proprietà costruttive. Grazie alla sua capacità di ritenzione idrica e alla sua flessibilità, le piastrelle aderiscono saldamente e offrono prestazioni eccellenti anche nella costruzione di piastrelle di grandi dimensioni o a basso assorbimento d'acqua.
Malta autolivellante
Nei materiali autolivellanti, l'aggiunta di HPMC può migliorarne la stabilità e l'equilibrio della fluidità, prevenendo la stratificazione e l'isolamento, controllando al contempo la velocità di essiccazione e riducendo il rischio di essiccazione e screpolature.
Stucco per pareti interne ed esterne
L'HPMC può migliorare la raschiatura e l'adesione dello stucco, prevenire la formazione di bolle e la polvere durante l'asciugatura e, allo stesso tempo, la sua capacità di trattenere l'acqua garantisce che la superficie dello stucco sia liscia e delicata, facilitandone la lucidatura.
Malta impermeabile
Migliorando la densità e l'adesione della malta, l'HPMC contribuisce ad aumentare l'integrità e la durata dello strato impermeabile, mantenendo al contempo buone proprietà fisiche in ambienti umidi.
4. Precauzioni per l'uso
Controllo del dosaggio: il dosaggio di HPMC è generalmente controllato allo 0,1%-0,5%, una quantità eccessiva può compromettere la resistenza del cemento.
Ordine di agitazione: l'HPMC deve essere completamente miscelato con il materiale secco prima di aggiungere acqua, per garantire una dispersione uniforme.
Selezione della varietà: i diversi modelli di HPMC presentano viscosità e grado di sostituzione diversi e il modello appropriato deve essere selezionato in base allo specifico scenario applicativo.
L'applicazione diHPMC nel cementoHa migliorato significativamente gli indicatori chiave delle prestazioni costruttive del materiale, la capacità di ritenzione idrica, la forza di adesione e la resistenza alle crepe, ed è un additivo indispensabile e importante nei moderni materiali architettonici a secco. Con il continuo sviluppo di materiali da costruzione ecosostenibili e di prodotti cementizi ad alte prestazioni, l'HPMC troverà sempre più impiego e le sue prestazioni saranno costantemente ottimizzate grazie al progresso tecnologico.
Data di pubblicazione: 22 aprile 2025