Гидроксипропилметилцеллюлоза (ГПМЦ) неионный эфир целлюлозы, который широко используется в строительных материалах, особенно в системах сухих смесей. Он стал ключевой добавкой благодаря своим превосходным пленкообразующим, водоудерживающим, загущающим и другим свойствам.
1. Механизм образования пленки ГПМЦ
HPMC обладает хорошей растворимостью в воде и существует как полимер, диспергированный в водной фазе в растворе. Когда раствор начинает гидратироваться и затвердевать после смешивания, молекулы HPMC постепенно собираются и переплетаются с испарением воды и в конечном итоге образуют непрерывную полимерную пленку на поверхности или внутри раствора. Этот слой пленки может окутывать частицы цемента и заполнять поры раствора, играя связующую и защитную роль в общей структуре.
Процесс формирования пленки HPMC зависит от температуры, влажности, соотношения воды и цемента и дозировки HPMC. В общем, при подходящей температуре (20℃～40℃) и относительной влажности HPMC с большей вероятностью образует гибкую и непрерывную пленку, что повышает общую производительность раствора.
2. Влияние образования пленки ГПМЦ на эксплуатационные характеристики раствора
Улучшает удержание воды
После образования пленки ГПМЦ может образовывать закрытую микросреду в растворе, замедляя скорость миграции воды наружу, тем самым эффективно продлевая время гидратации цемента и улучшая степень гидратации. Это играет важную роль в предотвращении раннего растрескивания, улучшая прочность и долговечность сцепления.
Улучшение эффективности строительства
Пленка, образованная HPMC, придает раствору хорошую смазывающую способность и гладкость, уменьшает явление прилипания раствора к инструментам во время строительства и повышает эффективность строительства. Особенно в плиточных клеях, штукатурных растворах и самовыравнивающихся растворах пленкообразующие свойства значительно улучшают эксплуатационные ощущения.
Улучшение эффективности склеивания
После образования пленки HPMC образует связующий мост между раствором и основанием или шпоном, усиливая адгезионную способность интерфейса. В то же время, благодаря наличию эластичной пленки, он может снимать концентрацию напряжений, улучшать трещиностойкость связующего слоя и снижать риск отпадания.
Улучшение трещиностойкости и гибкости
Пленка HPMC обладает определенной гибкостью и эластичностью, что позволяет эффективно поглощать напряжение, вызванное усадкой, изменением температуры или деформацией основания, предотвращать растрескивание раствора и, таким образом, повышать долговечность и эстетичность.
Улучшение внешнего вида поверхности
Пленкообразующий ГПМЦ может сделать поверхность раствора более плотной и гладкой, уменьшить просачивание воды, облегчить последующую отделку конструкции и улучшить декоративный эффект.
3. Факторы, влияющие на эффективность пленкообразования
Молекулярная масса и степень замещения
Чем выше молекулярная масса ГПМЦ, тем выше прочность и жесткость после формирования пленки, но скорость растворения становится медленнее. Степень замещения (содержание метокси и гидроксипропила) определяет его гидрофильность и температуру формирования пленки. Умеренная степень замещения способствует двойному эффекту формирования пленки и удержания воды.
Сумма дополнения
Количество HPMC в растворе обычно контролируется на уровне 0,1%~0,5%. Избыточное количество приведет к увеличению времени схватывания и снижению прочности. Слишком малое количество приведет к неполному формированию пленки, что повлияет на водоудержание и эксплуатационные характеристики конструкции.
Строительная среда
Высокая температура и сухая среда ускорят испарение воды, что может привести к тому, что HPMC «выгорит насухо» до того, как он полностью сформирует пленку, что повлияет на его эксплуатационные характеристики. Во время строительства следует уделять внимание обслуживанию и контролю влажности, чтобы облегчить плавное завершение процесса формирования пленки.
Пленкообразующее действиеГПМЦв растворе является основой для реализации его различных функций. Образуя непрерывную полимерную пленку перед затвердеванием, ГПМЦ значительно улучшает водоудержание, удобоукладываемость, адгезию и трещиностойкость раствора. Разумный выбор модели и дозировки ГПМЦ, а также оптимизация формулы в сочетании с фактической строительной средой являются ключом к проявлению его преимуществ пленкообразования. С развитием экологически чистых строительных материалов и повышением требований к качеству строительства ГПМЦ, как высокоэффективный модифицированный материал, будет играть более важную роль в области строительных растворов.
Время публикации: 07.04.2025