Guida agli ioni di idrossipropilmetilcellulosa: gradi di viscosità, gradi di sostituzione e abbinamento delle applicazioni per i prodotti da costruzione

IdrossipropilmetilcellulosaNon si tratta di un singolo prodotto, bensì di una famiglia di prodotti che si differenziano per grado di viscosità, grado di sostituzione metilica, grado di sostituzione idrossipropilica, granulometria e trattamento superficiale. L'acquisto del grado sbagliato produce una malta troppo rigida, troppo liquida, che si fessura durante l'essiccazione o perde lavorabilità prima del completamento dell'applicazione. Questa guida, rivolta ai produttori di malte premiscelate, ai formulisti di prodotti chimici per l'edilizia e agli importatori di HPMC nel Sud-est asiatico, in Europa e in Asia, spiega il significato pratico di ciascun parametro e come abbinare il grado corretto a ogni applicazione edilizia.

Quali parametri definiscono i gradi HPMC?

Viscosità

La viscosità è il parametro più comunemente specificato per l'HPMC nelle applicazioni edili. Viene misurata in millipascal secondi a una concentrazione di soluzione del 2% e a 20 gradi Celsius. I gradi commerciali variano da 400 mps a 200.000 mps, mentre le applicazioni edili in genere si attestano tra 5.000 e 100.000 mps.

Una viscosità più elevata garantisce una maggiore ritenzione idrica, un tempo di lavorabilità più lungo e un maggiore effetto addensante a parità di dosaggio. Una viscosità inferiore, al contrario, offre una dissoluzione più rapida, un minore fabbisogno di acqua e una migliore fluidità nei sistemi di malta fluida. La scelta della viscosità in base all'applicazione specifica, anziché optare per un unico grado predefinito per tutti i prodotti, è il principio fondamentale per una corretta specificazione dell'HPMC.

Grado di sostituzione metilica

Il grado di sostituzione metilica, abbreviato in DS, misura il numero medio di gruppi metilici legati per unità di glucosio dello scheletro di cellulosa. Per l'HPMC di grado edile, il DS in genere varia da 1,3 a 2,0. Un DS più elevato migliora la solubilità in acqua e aumenta la temperatura di gelificazione, ovvero la temperatura alla quale la soluzione di HPMC passa dallo stato liquido a quello di gel. Una temperatura di gelificazione più elevata è vantaggiosa nelle applicazioni in climi caldi perché mantiene le prestazioni di ritenzione idrica anche a temperature del substrato elevate.

Grado di sostituzione idrossipropilica

Il grado di sostituzione idrossipropilica, abbreviato in MS, misura il numero medio di gruppi idrossipropilici per unità di glucosio. L'MS tipicamente varia da 0,1 a 0,3 per l'HPMC di grado edile. Un MS più elevato migliora la solubilità in acqua fredda e riduce la tendenza alla gelificazione, il che migliora il comportamento di dissoluzione nell'acqua di miscelazione fredda nei cantieri invernali nei mercati del Nord Europa e del Nord-Est asiatico.

Trattamento superficiale

Il trattamento superficiale controlla la velocità di dissoluzione. L'HPMC non trattato si dissolve rapidamente in acqua fredda, ma può formare grumi durante la miscelazione se non viene disperso correttamente prima del contatto con l'acqua. L'HPMC trattato superficialmente si dissolve più lentamente e in modo uniforme, prevenendo la formazione di grumi durante la miscelazione in cantiere con attrezzature di miscelazione standard. Per le malte premiscelate prodotte in fabbrica, dove il tempo di miscelazione è controllato e le attrezzature sono uniformi, i tipi trattati superficialmente garantiscono una distribuzione uniforme dell'HPMC in tutta la matrice della malta, indipendentemente dalla tecnica dell'operatore.

Come abbinare il grado di HPMC all'applicazione edile

Adesivo per piastrelle

L'adesivo per piastrelle richiede un'elevata ritenzione idrica per il tempo di lavorazione, resistenza al cedimento per l'applicazione su superfici verticali e un adeguato sviluppo della forza di adesione durante la fase di presa.IdrossipropilmetilcellulosaI gradi di viscosità per gli adesivi per piastrelle da costruzione variano da 40.000 a 75.000 mps. Gli adesivi standard per piastrelle in ceramica utilizzano da 40.000 a 60.000 mps con un dosaggio dallo 0,2 allo 0,35%. Gli adesivi per piastrelle ad alta resistenza per grandi formati in gres porcellanato e pietra naturale utilizzano da 60.000 a 75.000 mps con un dosaggio dallo 0,3 allo 0,5% per una maggiore resistenza all'abbassamento sotto il peso delle piastrelle.

Stucco e rasatura per pareti

Lo stucco per pareti richiede una stesura uniforme, un tempo di lavorazione adeguato per l'applicazione su ampie superfici e un'asciugatura sufficientemente rapida per consentire l'applicazione di più strati in una sola giornata lavorativa. Gradi di viscosità compresi tra 15.000 e 30.000 mps, con un dosaggio dallo 0,2 allo 0,35%, offrono il giusto equilibrio tra lavorabilità e velocità di asciugatura. Gradi di viscosità superiori a 40.000 mps producono uno stucco eccessivamente rigido e un'asciugatura lenta tra uno strato e l'altro.

Intonaco di cemento e gesso

L'intonaco cementizio per esterni richiede un'elevata ritenzione idrica per applicazioni a spessore elevato (da 8 a 20 mm), resistenza al cedimento per garantire la stabilità della superficie verticale e resistenza alle fessurazioni durante la stagionatura. Le viscosità standard variano da 40.000 a 75.000 mps con un dosaggio dallo 0,2 allo 0,4%. Per l'applicazione a spruzzo e in climi caldi con temperature superiori a 35 gradi Celsius, le viscosità da 60.000 a 75.000 mps con un dosaggio dallo 0,3 allo 0,4% garantiscono il tempo di lavorabilità prolungato e la ritenzione idrica necessari.

Composto autolivellante

Il composto autolivellante richiede un'elevata fluidità per un comportamento di livellamento per gravità, combinata con una viscosità sufficiente a prevenire la formazione di bolle e la segregazione. Gradi di bassa viscosità, da 400 a 4000 m/s, con un dosaggio dallo 0,05 allo 0,15%, forniscono l'addensamento minimo richiesto senza limitare il flusso che definisce le prestazioni autolivellanti. Gradi di viscosità più elevati nel composto autolivellante limitano il flusso al di sotto del minimo necessario per un livellamento soddisfacente.

Intonaco di gesso e stucco per giunti

I prodotti a base di gesso richiedono gradi di HPMC che si dissolvano rapidamente nell'acqua di miscelazione senza ritardare significativamente il tempo di presa del gesso. Per l'intonaco di gesso, lo standard prevede gradi di viscosità da 15.000 a 40.000 mps con un dosaggio dallo 0,2 allo 0,5%. Lo stucco per giunti utilizza da 10.000 a 30.000 mps a seconda del tipo di strato. Un dosaggio superiore allo 0,5% nei sistemi a base di gesso può causare un notevole ritardo nella presa, che ritarda l'asciugatura tra uno strato e l'altro.

Malta per la riparazione di pavimenti in cemento

La malta per riparazioni del calcestruzzo richiede un'adeguata ritenzione idrica per garantire la completa idratazione del cemento nelle riparazioni di sezioni sottili, lavorabilità per l'applicazione a cazzuola e resistenza alle fessurazioni dovute a cicli termici. Gradi di viscosità compresi tra 20.000 e 60.000 mps con dosaggi dallo 0,2 allo 0,4% coprono la maggior parte delle applicazioni di malta per riparazioni. La malta per riparazioni a presa rapida utilizza gradi di viscosità inferiori, da 15.000 a 25.000 mps, con dosaggi ridotti per evitare il ritardo di presa che contrasta con i requisiti di rapido sviluppo della resistenza.

Tabella di riferimento completa dell'applicazione

Cosa verificare quando si acquista HPMC

La consistenza della viscosità tra i lotti, entro il 10% del valore dichiarato, è il parametro di qualità in ingresso più critico. Una deviazione del 20% o superiore altera le prestazioni della malta in modi che non possono essere compensati in modo affidabile con la sola regolazione del dosaggio.

Un contenuto di umidità inferiore al 5% garantisce che la polvere scorra liberamente nelle apparecchiature di miscelazione a secco e si disperda uniformemente nella miscela di malta secca senza formare grumi.

Una distribuzione granulometrica adeguata all'attrezzatura di miscelazione utilizzata garantisce una distribuzione uniforme dell'HPMC in tutta la miscela di malta secca. Per i miscelatori a tamburo meccanici possono essere adatte granulometrie grossolane. Per i miscelatori a nastro e a pale, dove i tempi di miscelazione brevi limitano il grado di miscelazione ottenibile, sono necessarie granulometrie fini.

Perché EastChem

EastChem è un fornitore affidabile di etere di cellulosa HPMC per malta seccaIdrossipropilmetilcellulosaForniamo malte premiscelate CAS 9004-65-3 con una gamma di viscosità da 400 a 100.000 m/s, destinate a produttori di malte premiscelate, formulisti di prodotti chimici per l'edilizia e importatori in tutto il mondo. La nostra produzione è certificata secondo i sistemi ISO 9001, ISO 14001 e ISO 45001 e i nostri prodotti soddisfano i requisiti di conformità REACH per l'accesso al mercato europeo. Viscosità, contenuto di umidità e granulometria vengono testati su ogni lotto di produzione e vengono forniti certificati per lotto come standard.

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Domande frequenti

Qual è la differenza tra HPMC 40000 e HPMC 75000 per la colla per piastrelle?

HPMC 40000 mps offre un'adeguata ritenzione idrica e un tempo di lavorabilità sufficiente per gli adesivi standard per piastrelle in ceramica in climi temperati e applicazioni interne. HPMC 75000 mps offre una maggiore ritenzione idrica e una maggiore resistenza al cedimento, necessarie per gli adesivi per piastrelle ad alta resistenza, come quelli per piastrelle di grande formato superiori a 60 x 60 centimetri su superfici verticali, e per gli adesivi per piastrelle in climi caldi con temperature superiori a 35 gradi Celsius, dove la rapida evaporazione richiede una maggiore ritenzione idrica per mantenere un tempo di lavorabilità adeguato.

È possibile utilizzare un unico tipo di HPMC per tutti i prodotti di malta secca in un impianto di produzione?

L'utilizzo di un unico grado di viscosità per tutti i prodotti riduce la complessità dell'inventario, ma compromette le prestazioni nella maggior parte delle applicazioni. Un grado di viscosità media di 40000 mps può essere accettabile per adesivi per piastrelle e intonaci, ma produrrà un'eccessiva rigidità nello stucco per pareti e non garantirà affatto la fluidità necessaria per il composto autolivellante. La corretta selezione del grado di viscosità per ogni linea di prodotto è l'approccio che garantisce prestazioni costanti sul campo e riduce al minimo le richieste di garanzia da parte degli utenti finali.

In che modo la velocità di dissoluzione dell'HPMC influisce sulle prestazioni della malta secca in cantiere?

L'HPMC deve dissolversi completamente entro il tempo di miscelazione standard in cantiere, che va dai 2 ai 5 minuti, per formare una pellicola uniforme in grado di trattenere l'acqua in tutta la matrice della malta. Le tipologie trattate superficialmente si dissolvono più rapidamente e uniformemente rispetto a quelle non trattate e sono raccomandate per applicazioni in cui il tempo di miscelazione è breve o le attrezzature di miscelazione non sono uniformi. L'HPMC non completamente disciolto lascia particelle non disciolte che causano una ritenzione idrica non uniforme, una consistenza granulare e fessurazioni localizzate nelle aree con una concentrazione insufficiente di HPMC.