HPS для предотвращения провисания плиточного клея: механизм действия и дозировка при вертикальной укладке

michem-hps-в-клею-для-плитки

Введение

Michem Гидроксипропиловый эфир крахмала (HPS) обеспечивает исключительную устойчивость к стеканию в цементных клеях для плитки за счет образования на поверхности частиц высоковязкой, термостабильной пленки. Уже при дозировке всего 0,02%–0,10% от массы сухой смеси HPS создает трехмерную реологическую сеть, предотвращающую соскальзывание керамической плитки с вертикальных стен — наиболее распространённую причину неисправностей при укладке плитки. При одновременном использовании с Michem HPMC (гидроксипропилметилцеллюлозой) в пониженной дозировке 0,15%–0,35% HPS в дозе 0,05% позволяет сократить расход HPMC на 20–30%, одновременно повышая класс устойчивости к провисанию с «умеренного» до «отличного». Согласно требованиям классификации EN 12004 C2, плиточные клеи должны демонстрировать провисание ≤0,5 мм в условиях нагрузки; составы, содержащие 0,05%–0,07% Michem HPS, стабильно обеспечивают провисание ≤0,3 мм. Механизм действия двоякий: (1) HPS разбухает при контакте с водой, образуя вязкую пленку, которая соединяет частицы цемента и заполнителя, и (2) его гидроксипропильная заместительная группа усиливает ассоциативное сгущение, обеспечивая предел текучести, который противодействует силам тяжести, действующим на тяжелую крупноформатную плитку. Для химиков-разработчиков Michem HPS не является заменителем HPMC — это реологический усилитель, который дополняет способность HPMC удерживать воду, и оба компонента должны использоваться совместно для обеспечения оптимальных эксплуатационных характеристик на вертикальных поверхностях.

Оглавление

Основные выводы

  • При дозировке Michem HPS в диапазоне 0,05%–0,07% провисание в клеях для укладки плитки класса C2 составляет ≤0,3 мм, что превосходит требование стандарта EN 12004 (≤0,5 мм)
  • Механизм предотвращения оседания HPS основан на образовании вязкой пленки и ассоциативном загущении — а не на удержании воды (это задача HPMC)
  • Комбинированная рецептура: 0,05% Michem HPS + 0,15%–0,35% Michem HPMC позволяет снизить затраты на HPMC на 20–30% и одновременно повысить устойчивость к оседанию с уровня «умеренной» до «отличной»
  • Технология HPS эффективна при использовании плитки всех форматов, включая крупноформатную керамогранитную плитку размером ≥60×60 см
  • Для составов настенной плитки, предназначенных для использования в жарком климате, следует увеличить содержание HPS до 0,08%–0,10% для обеспечения дополнительной термической стабильности

Почему этот ответ важен

Провисание плиточного клея — это не просто косметический недостаток, а проблема структурной целостности, которая приводит к повторным вызовам специалистов, гарантийным претензиям и подрыву репутации как производителей сухих смесей, так и строительных подрядчиков. Когда плиточный клей не способен противостоять силе тяжести на начальном этапе схватывания, плитка сползает до того, как цементная матрица наберет достаточную прочность. Результат: неровные швы, отклеивание плитки и, в конечном итоге, отслоение под эксплуатационными нагрузками. Согласно отраслевым оценкам, основанным на анализе проектов команды Michem Technical Applications Team, неисправности, связанные с провисанием, составляют примерно 25% всех жалоб на плиточный клей, поступающих с объектов высотного строительства и коммерческих фасадов.

Химики-разработчики рецептур традиционно полагались на повышенные дозировки HPMC (0,4%–0,6%) для борьбы с провисанием, соглашаясь с компромиссом в виде увеличения затрат на сырье и потенциального чрезмерного замедления схватывания при высоких дозах добавки. Michem HPS меняет эту ситуацию. Благодаря внедрению специальной добавки для регулирования реологических свойств разработчики рецептур могут оптимизировать дозировку HPMC с учетом водоудерживающей способности и времени открытой консистенции — его основных функций — при этом полагаясь на HPS в вопросах обеспечения устойчивости к провисанию. Такое функциональное разделение дает как технические, так и экономические преимущества: лучшая устойчивость к провисанию при меньшей общей стоимости добавок.

Для заинтересованных сторон в сфере B2B — руководителей отделов НИОКР, технических директоров и специалистов по закупкам — понимание механизма предотвращения стекания HPS позволяет принимать решения по составлению рецептур на основе данных. Времена, когда стандартным ответом на жалобы на стекание было “добавьте больше HPMC”, остались в прошлом. Целенаправленный, научно обоснованный подход с использованием Michem HPS в качестве реологического модификатора обеспечивает ощутимое улучшение эксплуатационных характеристик при одновременном снижении стоимости рецептуры.

hpmc-rdp-в-клею-для-плитки

Подробное техническое исследование

1. Физика провисания плитки на вертикальных поверхностях

Когда цементный клей для плитки наносится шпателем на вертикальную поверхность, а плитка прижимается к слою раствора, на нее действуют три основные силы: (1) сила тяжести, пропорциональная массе плитки, (2) силы сцепления со свежим раствором и (3) сопротивление трению на границе раздела «плитка—раствор». Провисание возникает, когда сила тяжести превышает суммарную величину сил сопротивления.

Решающим параметром является предел текучести — минимальное сдвиговое напряжение, необходимое для начала течения. Строительный раствор с пределом текучести ниже примерно 80–120 Па (в зависимости от веса плитки) не способен удерживать типичные керамические плитки на вертикальных поверхностях. Стандартные клеи для плитки класса C2 в соответствии с EN 12004 должны демонстрировать сопротивление провисанию ≤0,5 мм при испытании с нагрузкой 5 кг. Практические испытания на объектах в соответствии с протоколами EN 12004-2 подтверждают, что составы без специальных добавок, предотвращающих провисание, часто демонстрируют провисание в пределах 0,8–2,5 мм, особенно при укладке плитки большого формата (≥60×60 см, ≥20 кг/м²).

2. Механизм предотвращения провисания HPS: образование вязкой пленки и ассоциативное загущение

Система Michem HPS функционирует на основе двух различных, но взаимодополняющих механизмов:

Механизм А — образование вязкой пленки: При контакте со смесительной водой частицы HPS разбухают и гидратируются, образуя сплошную вязкую пленку, которая покрывает зерна цемента и частицы заполнителя. Эта пленка увеличивает межчастичное трение и когезию, эффективно повышая статическое предел текучести раствора. Пленка стабилизируется за счёт водородных связей между гидроксипропильными группами и молекулами воды, создавая физически сшитую сеть, устойчивую к деформации под действием гравитационной нагрузки.

Механизм B — ассоциативное сгущение: Гидроксипропильные заместители на основной цепи крахмала взаимодействуют с гидроксильными группами в цепях HPMC и продуктами гидратации цемента. Такое межполимерное взаимодействие создает синергетическую реологическую сеть: HPMC обеспечивает водоудерживающую способность и начальное повышение вязкости, а HPS — предел текучести и тиксотропные свойства. В ходе полевых испытаний, проведённых командой технических специалистов компании Michem, составы, содержащие 0,05% HPS + 0,25% HPMC, продемонстрировали на 40–55% более низкие показатели провисания по сравнению с составами, содержащими только 0,40% HPMC, несмотря на более низкое общее содержание добавок.

3. Сравнительные данные по сопротивлению провисанию

В приведенной ниже таблице данных представлены показатели сопротивления провисанию для четырёх составов плиточного клея, все из которых были испытаны в соответствии с протоколом испытаний на сопротивление провисанию по стандарту EN 12004 (нагрузка 5 кг, продолжительность испытания — 30 секунд):

Формулировка

Дозировка HPMC

Дозировка HPS

Прогиб (мм)

Соответствует ли стандарт EN 12004 класса C2?

Индекс затрат

F1 (только HPMC)

0,401 TP3T Michem HPMC

0%

1.2

❌ Нет

100

F2 (только HPMC, высокий уровень)

0,551 TP3T Michem HPMC

0%

0.4

✅ Да

128

F3 (комбинированный)

0,251 TP3T Michem HPMC

0,051 TP3T Michem HPS

0.3

✅ Да

89

F4 (комбинированный, жаркий климат)

0,251 TP3T Michem HPMC

0,081 TP3T Michem HPS

0.2

✅ Да

91

Источник: внутренние данные валидации группы технических приложений компании Michem (2024–2025 гг.). Метод испытаний: EN 12004-2 — сопротивление провисанию, бетонное основание, 23 °C/50% относительная влажность.

Рецептура F3 демонстрирует оптимальный баланс: соответствие требованиям C2 по сопротивлению провисанию при стоимости рецептуры на 11% ниже, чем у базовой рецептуры, содержащей только HPMC (F1). Рецептура F4 с повышенной дозировкой HPS для применения в условиях жаркого климата обеспечивает наилучшую абсолютную стойкость к провисанию (0,2 мм) при лишь незначительном увеличении стоимости по сравнению с F3.

4. Аналитические данные по проверке полей

По опыту нашей группы по техническому применению, накопленному в ходе реализации многочисленных строительных проектов в странах Юго-Восточной Азии и на Ближнем Востоке, составы плиточных клеев, содержащие 0,05%–0,07% Michem HPS, стабильно демонстрируют более высокую эффективность по сравнению с составами, содержащими исключительно HPMC, при реальных вертикальных нанесениях. Одно из примечательных полевых испытаний включало укладку керамогранита размером 60×120 см на фасаде 40-метрового коммерческого здания в Куала-Лумпуре, где во время нанесения температура окружающей среды превышала 35 °C. Состав, содержащий HPS (0,06% HPS + 0,28% HPMC), сохранял провисание ≤0,3 мм в течение всего рабочего дня, в то время как состав конкурента, содержащий только HPMC (0,45% HPMC) демонстрировала провисание более 1,0 мм уже через 3 часа после начала нанесения.

Испытания на строительных площадках в соответствии с протоколами EN/ASTM подтверждают, что противоосадочные свойства HPS проявляются наиболее ярко в тех случаях, когда смеси подвергаются длительным интервалам между перемешиванием и нанесением — что является типичной ситуацией на реальных строительных площадках, где перемешанный раствор может находиться в ведрах в течение 30–60 минут перед использованием. Термостабильная крахмальная пленка обеспечивает реологическую стабильность, которой HPMC в одиночку не может достичь в таких условиях.

Технические характеристики продукта

Параметр

Технические характеристики

Метод испытания

Внешний вид

Белый, свободно растекающийся порошок

Визуальный

Солидное содержание

98.0%

Гравиметрический

Вязкость (раствор 2%, 20°C)

400–1 200 мПа·с

Брукфилд

Содержание влаги

≤5%

Гравиметрический

Значение pH (раствор 1%)

8-11.5

pH-метр

Размер частиц

≥95% проходит через сито с ячейками 80 меш (≤350 мкм)

Анализ по ситам

Насыпная плотность

0,45–0,65 г/см³

Плотность нажатий

Содержание золы

≤0,5%

Сгорание

Белизна

≥85%

Спектрофотометр

Рекомендуемая дозировка (клей для плитки)

0,02%–0,10% от массы сухой смеси

Упаковка

25 кг полиэтиленовый мешок, 500 кг/паллет

Источник: официальные технические характеристики компании Michem (michemicals.com/hydroxypropyl-starch-ether/ и michemicals.com/starch-ether/).

Руководство по практическому применению

Рекомендуемый состав: клей для плитки C2 с добавлением Michem HPS + Michem HPMC

Компонент

Функция

Дозировка (%, масс. соотношение)

OPC 42,5 Н

Переплет

35.0%

Кварцевый песок (0,1–0,6 мм)

Агрегат

58.5%

Карбонат кальция (фракция ≤200 меш)

Наполнитель

5.0%

Michem HPMC (вязкость 40 000–60 000 мПа·с)

Удержание воды

0.25%

Michem HPS

Предотвращение оседания / Регулирование реологических свойств

0.05%

Формиат кальция

Ускоритель

0.50%

MikaVAE® RDP (VAE, Tg ~0 °C)

Модификация полимеров

0.70%

Итого

 

100.00%

Протокол смешивания

  1. Добавьте все порошковые компоненты в смеситель принудительного действия и перемешивайте в течение 3–5 минут на низкой скорости
  1. Постепенно добавляйте 24–26% питьевой воды (от веса сухой смеси) при постоянном перемешивании
  1. Перемешивать на средней скорости (140–285 об/мин в соответствии с EN 196-1) в течение 60 секунд
  1. Дайте смеси отстояться в течение 5 минут (период гашения для полного гидратирования HPS)
  1. Перед нанесением перемешайте в течение 30 секунд
  1. Использовать в течение 2 часов после первоначального смешивания (или в соответствии с указаниями производителя по времени открытого срока годности)

Проверки контроля качества

  • Сопротивление прогибу — в соответствии с EN 12004: ≤0,5 мм при нагрузке 5 кг; целевое значение ≤0,3 мм для классификации C2 с запасом
  • Прочность на отрыв при растяжении — в соответствии со стандартом EN 12002: ≥1,0 МПа после стандартной подготовки; ≥0,5 МПа после погружения в воду и термического старения
  • Время открытия — в соответствии с EN 1346: ≥20 минут при 23 °C/50% относительной влажности для классификации C2
  • Соответствие стандарту EN 1015-3: Показатель текучести: 140–160 мм при нанесении вручную шпателем; 160–180 мм при машинном нанесении

Рекомендации по корректировке дозировки

Условия применения

Дозировка препарата Michem HPS

Примечания

Стандартные внутренние стены, плитка размером ≤30×30 см

0.03%–0.05%

Начальная доза

Крупноформатная плитка размером ≥60×60 см

0.05%–0.07%

Требуется более высокое предельное напряжение текучести

Наружные фасады, жаркий климат (>35 °C)

0.07%–0.10%

Запас термической устойчивости

Легкая плитка, укладка тонким слоем (<3 мм)

0.02%–0.04%

Снизьте риск провисания, уделяйте особое внимание стабильности

Пористые основания (газобетон)

0.05%–0.08%

Предотвращение быстрого усадки и провисания

Часто задаваемые вопросы

Нет. HPS и HPMC выполняют взаимодополняющие функции. HPMC необходим для удержания воды — он предотвращает быстрое вытекание воды в пористые основания, что имеет решающее значение для гидратации цемента и формирования адгезии. HPS обеспечивает реологический контроль, предотвращающий провисание, но сам по себе не обеспечивает достаточного удержания воды. Эти два компонента необходимо использовать вместе. Согласно испытаниям по стандарту EN 12004, составы, содержащие только HPS, не соответствуют минимальным требованиям к времени открытой выдержки и адгезии.

Michem HPS с вязкостью 400–1 200 мПа·с (раствор 2%, Brookfield, 20 °C) является стандартным вариантом для применения в качестве плиточного клея. Такая вязкость среднего диапазона обеспечивает оптимальный баланс между защитой от стекания и легкостью диспергирования. Марки с более высокой вязкостью (до 8 000 мПа·с в соответствии с диапазоном заводских технических характеристик) могут применяться для специализированных клеев для крупноформатной плитки, требующих максимального предела текучести.

При использовании в рекомендуемых дозировках (0,02%–0,10%) Michem HPS оказывает незначительное влияние на прочность сцепления при растяжении в соответствии с EN 12002. В рамках программы валидации, проведенной командой технических специалистов компании Michem, составы C2 с содержанием 0,05% HPS + 0,25% HPMC стабильно демонстрировали прочность сцепления ≥1,2 МПа, что превышает требование для класса C2 (≥1,0 МПа). Чрезмерная дозировка HPS (≥0,15%) может снизить адгезию из-за чрезмерного загущения и ухудшения смачивания основания.

Michem HPS совместим со всеми стандартными типами цемента, используемыми в клеях для плитки — OPC (CEM I), портланд-композитными цементами (CEM II) и алюминатными цементами для быстросхватывающихся составов. Щелочной pH HPS (8–11,5 в растворе 1%) совместим со щелочной средой цемента. В ходе полевых испытаний были подтверждены стабильные эксплуатационные характеристики при использовании цементов CEM I 42,5N и CEM II/A-LL 42,5R, широко применяемых на азиатском и европейском рынках сухих смесей.

Нет. HPS необходимо вводить на этапе производства сухой смеси и гомогенизировать с другими порошковыми компонентами. Добавление порошка HPS в влажный раствор на более позднем этапе не обеспечит достаточной дисперсии и приведет к образованию комков, неравномерным реологическим свойствам и потенциальным слабым местам в клеевом слое. Если на объекте возникают проблемы с провисанием, следует выяснить их первопричину — как правило, это чрезмерное добавление воды, недостаточное перемешивание или впитываемость основания — и устранить её путем корректировки рецептуры на этапе производства.

Доказательства и стандарты

Источник доказательств

Основной вывод

Актуальность

Технические характеристики продукта Michem HPS

Вязкость 400–1 200 мПа·с; pH 8–11,5; содержание твердых веществ 98,0%

Свойства основного материала, обеспечивающие устойчивость к провисанию

EN 12004-1:2017

Сопротивление прогибу ≤0,5 мм для класса C2

Нормативные требования к клеям для плитки

EN 12002:2008

Прочность сцепления при растяжении ≥1,0 Н/мм² после стандартной подготовки

Дополнительное требование к эксплуатационным характеристикам

Проверка команды по техническим применениям компании Michem (2024–2025 гг.)

Сочетание 0,05% HPS и 0,25% HPMC обеспечивает провисание 0,3 мм по сравнению с 1,2 мм при использовании только 0,40% HPMC

Прямые сравнительные данные

ASTM D2196

Метод измерения вязкости по ротационному прибору Брукфилда

Протокол испытания на вязкость

ISO 9001:2015

Сертификация системы управления качеством

Обеспечение качества производства

Список литературы

  1. Технический паспорт Michem HPS. Michemicals. https://michemicals.com/hydroxypropyl-starch-ether/ (по состоянию на июль 2026 г.).
  1. Технические характеристики Michem HPS. Michemicals. https://michemicals.com/starch-ether/ (по состоянию на июль 2026 г.).
  1. EN 12004-1:2017. Клеи для керамической плитки. Часть 1. Требования, оценка и проверка стабильности эксплуатационных характеристик.
  1. EN 12004-2:2017. Клеи для керамической плитки. Часть 2. Методы испытаний.
  1. EN 12002:2008. Клеи для плитки. Определение поперечной деформации цементных клеев и затирок.
  1. EN 1346:2007. Клеи для плитки. Определение времени открытой выдержки.
  1. EN 1015-3:1999. Методы испытаний строительного раствора для кладки. Часть 3. Определение консистенции свежего раствора.
  1. ASTM D2196-20. Стандартные методы испытаний реологических свойств неньютоновских материалов с помощью ротационного вискозиметра.
  1. Группа по техническим применениям компании Michem. Внутренние отчеты по валидации: Эффективность системы HPS по предотвращению провисания в клеях для плитки класса C2 (2024–2025). Неопубликованные материалы.

Об этом руководстве

Для кого это предназначено: Разработчики рецептур сухих строительных смесей, химики-исследователи, технические директора и специалисты по контролю качества, работающие с цементными клеями для укладки плитки на вертикальные поверхности. Также актуально для дистрибьюторов строительной химии и инженеров-техников по продажам, оказывающих поддержку производителям плиточных клеев.

Как это было снято: Заявления об эксплуатационных характеристиках основаны на официальных технических характеристиках продукции Michem (michemicals.com) и утвержденных протоколах испытаний по стандартам EN/ASTM. Сравнительные данные по сопротивлению оседанию получены в ходе внутренней программы валидации, проведенной технической группой Michem по прикладным исследованиям в 2024–2025 годах. Наблюдения, полученные в ходе эксплуатации, основаны на результатах научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ по разработке рецептур сухих строительных смесей, проведённых технической группой Michem на строительных рынках Юго-Восточной Азии и Ближнего Востока.

Ограничения: Результаты полевых испытаний зависят от минералогического состава местного цемента, гранулометрического состава заполнителя, климатических условий и конкретной рецептуры смеси. Приведенные диапазоны дозировок и эксплуатационные показатели носят ориентировочный характер и должны быть подтверждены в ходе полевых испытаний в реальных условиях реализации проекта. Настоящее руководство не заменяет инженерную оценку и не освобождает от необходимости соблюдения местных строительных норм и правил.

Политика обновлений: Пересматривается ежегодно или при каждом обновлении технических характеристик продукции Michem либо цитируемых стандартов EN/ASTM.

Заключение и призыв к действию

Мичем Гидроксипропиловый эфир крахмала (HPS) представляет собой целевое и экономически эффективное решение для обеспечения устойчивости к провисанию в цементных клеях для плитки, предназначенных для вертикальной укладки. При минимальных для отрасли дозировках 0,02%–0,10% он стабильно обеспечивает устойчивость к стеканию, соответствующую требованиям класса C2, одновременно снижая расход HPMC на 20–30%. Ключевой вывод для разработчиков рецептур: HPS и HPMC не являются конкурентами — они дополняют друг друга. HPMC отвечает за водоудерживающую способность; HPS — за реологические свойства и предотвращение стекания. Вместе они обеспечивают характеристики, которых ни один из них не может достичь в одиночку.

Для производителей сухих строительных смесей, стремящихся устранить проблемы с провисанием настенной плитки, снизить себестоимость рецептуры или разработать клеи нового поколения для крупноформатной плитки, предназначенные для рынков с жарким климатом, Michem HPS представляет собой проверенное и подкрепленное данными решение в виде добавки. Обратитесь в компанию Michem по адресу michemicals.com/contact для получения технических характеристик и образцов HPS.

Последние публикации

Изображение Sales Manager
Менеджер по продажам

Меня зовут Тинна, я уже 15 лет работаю в отрасли производства целлюлозных эфиров. Буду рада поделиться с вами своим постом. Если у вас есть интересные идеи, пожалуйста, дайте мне знать.

Пожалуйста, свяжитесь со мной, чтобы получить актуальную цену или запросить пробный тест (наши образцы бесплатны и включают доставку).

Запросить бесплатный образец + цены производителя

Мы ответим на ваши вопросы в течение 6 часов. Для получения индивидуального предложения укажите тип вашего завода и ежемесячный объем производства.

Мы оперативно предоставим вам профессиональные решения!

Запросить бесплатный образец + цены производителя

Ответы на запросы из Индии предоставляются в течение 4 часов. Пожалуйста, укажите тип вашего завода и ежемесячный объем производства, чтобы мы могли подготовить для вас индивидуальное предложение.