La hidroxipropilmetilcelulosa (HPMC) y la metilcelulosa (MC) son éteres solubles en agua con un excelente rendimiento, adecuados para recubrimientos de construcción como retardantes, agentes retenedores de agua, espesantes y aglutinantes. La HPMC y la MC ya se han utilizado en yeso, cemento, cal y mortero. Incluida en el cemento, funciona como agente retardador y retenedor de agua; mientras que en la composición del concreto y el mortero, puede mejorar la viscosidad y la contracción, fortalecer la fuerza de adhesión, controlar el tiempo de fraguado del cemento de grado estructural, aumentar la resistencia inicial y la resistencia a la flexión. Debido a que tiene la propiedad de retener el agua, puede reducir la pérdida de agua en la superficie del concreto, evitar grietas en los bordes, y mejorar la adherencia y el rendimiento de la construcción. Especialmente en la construcción, puede extender y ajustar el tiempo de fraguado, aumentar la trabajabilidad y bombeabilidad de la composición del cemento y del yeso, siendo adecuada para la construcción mecanizada para aumentar la eficiencia de la construcción y ayudar a prevenir el desgaste de las sales solubles en agua en la superficie del edificio.

  1. Funciones de la hidroxipropilmetilcelulosa en los materiales de construcción

1. Trabajabilidad, plasticidad

   Con la adición de hidroxipropilmetilcelulosa, la trabajabilidad del yeso mejora significativamente. El mortero sin hidroxipropilmetilcelulosa en su composición es más suelto y propenso a la pérdida de agua. Sin embargo, después de añadir hidroxipropilmetilcelulosa, parece tener «oleosidad» y permite que las juntas de los muros queden llenas y la superficie lisa, las baldosas cerámicas y los ladrillos quedan fuertemente adheridos a la base y se prolonga su tiempo de uso, lo que es adecuado para la construcción a gran escala.

2. Retención de agua, resistencia

   El producto a base de yeso o cemento es capaz de gelificarse solo mediante la reacción de hidratación. El agua convierte los silicatos del cemento en hidratos complejos, sulfato de calcio anhidro y el sulfato cálcico hemihidratado del yeso industrial en sulfato de calcio dihidratado, de modo que estos productos pueden tener cierta resistencia. Si no hay agua, la reacción no puede ocurrir, y no habrá resistencia. Especialmente si hay pérdida de agua en la interfaz en contacto con mortero de cemento, yeso y aglomerantes, no habrá resistencia y casi no habrá adherencia en esta parte. En general, las superficies en contacto con estos materiales son adsorbentes, ya que adsorben más o menos agua de la superficie y dan lugar a una hidratación incompleta en esta parte, por lo que la fuerza de adherencia entre el yeso y la pared se reducirá.

Papeles importantes de la hidroxipropilmetilcelulosa son aumentar la retención de agua de los materiales de construcción, mejorar en gran medida su fuerza de adhesión y su resistencia al cizallamiento. La retención de agua de la hidroxipropilmetilcelulosa es cada vez mejor con el aumento de la viscosidad.

3. Adherencia

   Con la adición de hidroxipropilmetilcelulosa, la adhesión del mortero de cemento, yeso y aglomerantes puede mejorarse significativamente, especialmente para el aumento de la fuerza de adhesión inicial, lo que puede asegurar que al pegar baldosas cerámicas o azulejos no se deslizan hacia abajo, y que el yeso y la pared, el ladrillo y el mortero quedan firmemente adheridos. La cantidad de hidroxipropilmetilcelulosa añadida no debe ser demasiado grande, ya que un exceso, por un lado, hará que la pasta se adhiera a la herramienta de construcción, causando inconvenientes para la manipulación y, por otro, causará defectos huecos en el yeso y en los materiales de calafateo.

4. Efecto retardante de fraguado

Las hidroxipropilmetilcelulosas pueden utilizarse como retardadores de fraguado para materiales de construcción a base de cemento (como mortero, yeso, aglutinantes, materiales de calafateo, etc.). Si no hay necesidad de un tiempo de construcción particularmente largo, dicho efecto retardante es suficiente para satisfacer las necesidades de uso. La hidroxipropilmetilcelulosa también tiene ciertos efectos retardantes de fraguado en productos a base de yeso.

 5. Agente desgasificante

Después de añadir hidroxipropilmetilcelulosa, se pueden producir muchas burbujas diminutas dentro del material, como una estructura de panal de abeja. Las burbujas pequeñas actúan como «lubricante» y pueden tener un rendimiento de construcción muy bueno. Además, la estructura de nido de abeja bloquea la acción capilar generada tras el endurecimiento original del cemento y evita la penetración del agua, permitiendo así que las paredes, los azulejos, las grietas, etc. tengan un buen efecto impermeabilizante. El efecto del agente desgasificante también mejora la resistencia de los productos a las heladas y al calor, aumenta los efectos de aislamiento térmico y acústico y, al mismo tiempo, reduce la densidad aparente del producto.

  1. Materiales de construcción capaces de usar hidroxipropilmetilcelulosa

1. Mortero de cemento

  Durante el uso del mortero de cemento, es muy importante asegurar una buena retención de agua debido a la fuerte absorción de agua del ladrillo y la pared, junto con un mayor contenido de arena del mortero. De lo contrario, los ladrillos absorberán con facilidad el agua del mortero, lo que provocará una pérdida parcial de agua en el mortero y dificultará la hidratación adecuada del cemento. La fuerza de adherencia del mortero compuesto de arena, cal y cemento es muy baja, pero se incrementará significativamente con la adición de hidroxipropilmetilcelulosa. Incluso si se produce de forma significativa una carga excéntrica u horizontal, la resistencia a la flexión y a la tracción, y la resistencia al cizallamiento también serán relativamente elevadas.

La cantidad de hidroxipropilmetilcelulosa a añadir se ha de determinar experimentalmente. Si se añade demasiado, producirá demasiadas burbujas en el mortero y reducirá la resistencia a la compresión. Pero si se utiliza correctamente, supondrá una mejora fundamental en el uso del mortero de cemento.

2. Adhesivo para baldosas de cerámica

  Dado que los adhesivos para baldosas cerámicas deben tener una resistencia de adhesión muy alta entre la capa base y las baldosas cerámicas, los adhesivos se ven afectados por dos aspectos del agua absorbida: la superficie de la capa base (la pared) y las baldosas cerámicas. En el caso de las baldosas cerámicas, existen grandes diferencias en la calidad. Algunas tienen poros grandes y la absorción de agua por las baldosas de cerámica es alta, por lo que las propiedades de adhesión del adhesivo para baldosas de cerámica se verán dañadas. En este caso, los agentes retenedores de agua parecen ser particularmente importantes, y la adición de hidroxipropilmetilcelulosa puede satisfacer esta necesidad.

3. Yeso

 Para el yeso (pasta de yeso), la trabajabilidad, la plasticidad y la viscosidad inicial son varias propiedades importantes. Incluso al añadir una cantidad muy pequeña (unas pocas milésimas) de hidroxipropilmetilcelulosa también hará que estas propiedades mejoren significativamente. En los revoques a base de cemento y yeso, el agua es esencial para el endurecimiento final. Al igual que el mortero de cemento, la retención de agua de la celulosa permitirá que el yeso tenga una resistencia de adhesión relativamente alta después del curado.

4. Yeso aglutinante, yeso de calafateo y materiales de acabado a base de yeso

Los productos de yeso son cada vez más utilizados, por sus ventajas como la ligereza, el aislamiento térmico, la resistencia al fuego y la capacidad de ajustar la humedad interior. El consumo de yeso aglutinante y de yeso de calafateo conjuntamente se ha extendido bastante. La preparación de todos estos materiales requiere añadir una cantidad apropiada de hidroxipropilmetilcelulosa como agente aglutinante y retenedor de agua para lograr la hidratación completa del yeso, asegurar una adhesión adecuada y evitar la aparición de grietas. En la actualidad, los materiales de acabado a base de yeso (yeso de acabado o yeso de recubrimiento) han sustituido gradualmente a otros materiales de acabado. Por lo general, se añade el 0,2% de hidroxipropilmetilcelulosa a estos materiales para mejorar en gran medida el rendimiento de la construcción, evitar la aparición de grietas, y hacer que la pared enyesada quede plana y lisa.

5. Otros materiales de construcción

La hidroxipropilmetilcelulosa se ha utilizado ampliamente en recubrimientos de colores, mejorando en gran medida el rendimiento y los efectos decorativos de estos productos. La hidroxipropilmetilcelulosa puede jugar un papel importante cuando se necesita adhesión, retención de agua y mejorar el rendimiento de la construcción. La hidroxipropilmetilcelulosa se está aplicado ahora en muchos materiales de construcción domésticos, y ha logrado muy buenos beneficios económicos y sociales. Con el aumento de la capacidad de producción y la variedad, la mejora de la calidad del producto y la disminución del precio, habrá una aplicación más amplia en los materiales de construcción.

III Usos de la hidroxipropilmetilcelulosa en todos los aspectos

Mortero: El uso de mortero de cemento como revestimiento para paredes interiores y exteriores puede aumentar la adhesión de granos de arena en la pared y mejorar el rendimiento de construcción del mortero. El método de construcción es similar al del revestimiento de yeso para paredes interiores.

Adhesión de baldosas cerámicas: Para la construcción, los azulejos y baldosas de cerámica no necesitan empaparse con agua de antemano. El método de construcción es similar a los métodos convencionales, y la pared no requiere mojarse con agua. Con el uso de HPMC, la solidez de adhesión de las baldosas cerámicas puede mejorarse significativamente, y la lechada dura más para la construcción, su apariencia es más fina, lisa y uniforme y es más conveniente para la construcción.

Hormigón: La HPMC puede utilizarse como agente reductor de arrastre en tuberías y como agente retenedor de agua en la superficie, y puede mejorar enormemente la resistencia inicial de fraguado.

Aglutinantes y polvo de caucho utilizados en los edificios: Para el aglutinante y el RDP (polvo polimérico redispersable utilizado en edificios), el uso de HPMC como material auxiliar de aglutinamiento no solo mejora las propiedades de la adhesión, sino que también aumenta su resistencia al moho.

Productos de cemento: En el proceso de producción de tubos o placas de cemento de yeso, la adición de una pequeña cantidad de HPMC, MC o series como un regulador de agua, un agente retenedor de agua, un retardador de fraguado o un aglutinante permite que los productos no se deshidraten en el caso de presión y fuerza de cizallamiento, a la vez que mejora la fuerza de compresión del producto.

Industria de recubrimientos: Debido a su excelente rendimiento, la HPMC y la MC tienen una amplia gama de usos en recubrimientos. Por ejemplo, se pueden utilizar como formador de película, espesante, emulsionante, estabilizador, etc. en pinturas de látex y recubrimientos de resinas solubles en agua, permitiendo que la película de recubrimiento tenga una buena resistencia a la abrasión, nivelación y adhesión, y también mejorando la tensión superficial, la estabilidad del pH, así como la compatibilidad con pigmentos metálicos. La HPMC y la MC retienen el agua, por lo que tienen un buen cepillado y nivelación, así como una buena estabilidad de almacenamiento y un rendimiento de mezcla relativamente bueno con disolventes orgánicos.

Adhesivos de construcción: El producto de alta viscosidad y soluble instantáneamente en agua fría que se produce tiene buena dispersión en agua fría y alta viscosidad. Su tiempo de gelificación se puede personalizar según las necesidades del cliente. Después de dejarlo reposar, no habrá estratificación ni disminución de la viscosidad, lo que es muy adecuado para la producción de adhesivos para la construcción.

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