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淺談可再分散乳膠粉在干粉砂漿中的作用機理

發(fā)布日期:2016-09-14 00:00 來源:http://www.hhtpt.com 點擊:

可再分散乳膠粉與其他無機膠黏劑(如水泥、熟石灰、石膏、黏土等)以及各種骨料、填料和其他添加劑[如羥丙基甲基纖維素、聚多糖(淀粉醚)、纖維素纖維等]經(jīng)物理混合制成干拌砂漿。當干粉砂漿加入水中攪拌時,在親水性的保護膠體以及機械剪切力的作用下,乳膠粉顆??煽焖俜稚⒌剿?,并足以使可再分散乳膠粉充分成膜。膠粉的組成不同,分別對砂漿的流變性以及各種施工性能產(chǎn)生影響:乳膠粉再分散時對水的親和性、乳膠粉分散后不同的黏度、對砂漿含氣量以及氣泡分布的影響,膠粉與其它添加劑的相互作用等,使不同的乳膠粉分別具有增加流動性、增加觸變性、增加黏度等作用。


可再分散乳膠粉在濕砂漿中的作用:

1) 增強砂漿保水性;

(2) 延長砂漿開放時間;

(3) 改進砂漿內(nèi)聚力;

(4) 增加砂漿觸變與抗垂性;

(5) 改善砂漿流動性;

(6) 提高施工性能。

可再分散乳膠粉在砂漿固化后起的作用:

(1) 增強抗彎折強度;

(2) 提高拉伸強度;

(3) 提高可變性;

(4) 減小彈性模量;

(5) 提高內(nèi)聚強度;

(6) 減低碳化深度;

(7) 增加材料密實度;

(8) 增進耐磨強度;

(9) 減少材料吸水性;

(10) 使材料具有極佳憎水性。


一般認為,可再分散乳膠粉改善新拌砂漿和易性的機理是:乳膠粉尤其是保護膠體分散時對水的親和并增加了漿體的粘稠度,提高了施工砂漿的內(nèi)聚力。

含有乳膠粉分散液的新拌砂漿成型后,隨著基面對水分的吸收、水化反應的消耗、向空氣的揮發(fā),水分逐漸減少,樹脂顆粒逐漸靠近,界面逐漸模糊,樹脂逐漸相互融合,最終聚合成膜。聚合物成膜的過程分為三個階段。第一階段,在初始乳液中聚合物顆粒以布朗運動的形式自由移動。隨著水分的蒸發(fā),顆粒的移動自然受到了越來越多的限制,水與空氣的界面張力促使它們逐漸排列在一起。第二階段,顆粒開始相互接觸時,網(wǎng)絡狀的水分通過毛細管蒸發(fā),施加于顆粒表面的高毛細張力引起乳膠球體的變形使它們?nèi)诤显谝黄?,剩余的水分填充在孔隙中,膜大致形成。第三階段,最后階段使聚合物分子的擴散(有時稱為自黏性)相成真正的連續(xù)膜。在成膜過程中,孤立的可移動的乳膠顆粒固結為新的薄膜相,該薄膜具有較高的拉應力。顯然,為了使可再分散乳膠粉能夠再硬化沙漿內(nèi)成膜 ,必須保證最低成膜溫度(MFT)低于砂漿的養(yǎng)護溫度。

為使得這一過程不可逆,即當聚合物膜再次遇水不會二次分散,可再分散乳膠粉的保護膠體——聚乙烯醇必須從聚合物膜的體系中分離出去。這在堿性的水泥砂漿體系不是難題,因為聚乙烯醇會被水泥水化生成的堿所皂化,同時石英材料的吸附作用使得聚乙烯醇逐漸從體系中分離,沒有了親水性的保護膠體,本身不溶于水的由可再分散乳膠粉一次分散所成的膜就可不但在干燥條件,也可在長期浸水的條件發(fā)揮作用。當然在非堿性體系中,如石膏或僅有填料的體系中,由于聚乙烯醇仍有部分存在于最終的聚合物膜中,影響到膜的耐水性,當這些體系不用于長期浸水的場合,以及聚合物仍然具有其特有的機械性能,可再分散乳膠粉仍可在這些體系中應用。

可再分散乳膠粉隨著聚合物薄膜的最終形成,在固化的砂漿中形成了由無機于有機黏結劑結構的體系,即水硬性材料構成的脆硬性骨架,以及可再分散乳膠粉在間隙與固體表面成膜構成的柔性網(wǎng)絡。由于乳膠粉形成的高分子樹脂薄膜的拉伸強度得以增強、內(nèi)聚力得以提高。由于聚合物的柔性,變形能力遠高于水泥石剛性結構,砂漿的變形性能得以提高,分散應力的作用大幅度提高,從而提高了砂漿的抗裂能力。


可再分散乳膠粉

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