可再分散乳膠粉在干粉砂漿中的作用機(jī)理
2019-06-17?作者：admin?閱讀量：
可再分散乳膠粉與其他無機(jī)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(dāng)干粉砂漿加入水中攪拌時(shí)，在親水性的保護(hù)膠體以及機(jī)械剪切力的作用下，乳膠粉顆粒可快速分散到水中，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(shí)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(dòng)性、增加觸變性、增加黏度等作用。河北點(diǎn)石成金認(rèn)為，可再分散性乳膠粉改善新拌砂漿和易性的機(jī)理是：乳膠粉尤其是保護(hù)膠體分散時(shí)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。
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?yàn)榫垡蚁┐紩?huì)被水泥水化生成的堿所皂化，同時(shí)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(hù)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(dāng)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(dāng)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(jī)械性能，可再分散乳膠粉仍可在這些體系中應(yīng)用。
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(jī)于有機(jī)黏結(jié)劑結(jié)構(gòu)的體系，即水硬性材料構(gòu)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(gòu)成的柔性網(wǎng)絡(luò)。由于乳膠粉形成的高分子樹脂薄膜的拉伸強(qiáng)度得以增強(qiáng)、內(nèi)聚力得以提高。由于聚合物的柔性，變形能力遠(yuǎn)高于水泥石剛性結(jié)構(gòu)，砂漿的變形性能得以提高，分散應(yīng)力的作用大幅度提高，從而提高了砂漿的抗裂能力。
隨著可再分散乳膠粉摻量的提高，整個(gè)體系向塑料方向發(fā)展。在高乳膠粉摻量的情況下，固化后砂漿中的聚合物相逐漸超過無機(jī)水化產(chǎn)物相，砂漿將發(fā)生質(zhì)的變化，變成彈性體，同時(shí)水泥的水化產(chǎn)物變成一種“填料”。采用可再分散乳膠粉改性后砂漿的抗拉強(qiáng)度、彈性、柔性和封閉性均有提高。摻和可再分散乳膠粉可使聚合物膜(乳膠膜)形成并構(gòu)成孔壁的一部分，從而對砂漿的高孔隙構(gòu)造起到了封閉的作用。乳膠膜具有自拉伸機(jī)制，可對其與砂漿錨接處施加拉力。通過這些內(nèi)部作用力，將砂漿保持為一個(gè)整體，從而提高砂漿的內(nèi)聚強(qiáng)度。高柔性和高彈性聚合物的存在改善了砂漿的柔性和彈性。
屈服應(yīng)力和破壞強(qiáng)度提高的機(jī)理如下：當(dāng)施加作用力時(shí)，由于柔性和彈性的改善會(huì)使微裂縫推遲，直到達(dá)到更高的應(yīng)力時(shí)才形成。此外，互相交織的聚合物區(qū)域?qū)ξ⒘芽p合并為貫穿裂縫也有阻礙作用。因此，可再分散乳膠粉提升了材料的破壞應(yīng)力和破壞應(yīng)變。
聚合物改性砂漿中的聚合物膜對硬化砂漿具有十分重要的作用效果。分布于界面上的可再分散乳膠粉經(jīng)分散、成膜又起到了另一種關(guān)鍵的作用，即增加了對所接觸材料的黏結(jié)性。粉末聚合物改性瓷磚黏結(jié)砂漿與瓷磚界面區(qū)的微結(jié)構(gòu)中，聚合物形成的膜在吸水率極低的玻化瓷磚與水泥砂漿基體之間形成了橋聯(lián)。兩種不同材料之間的接觸區(qū)時(shí)收縮裂縫形成并導(dǎo)致黏結(jié)力損失的特殊高危區(qū)域。所以，乳膠膜使收縮裂縫得以愈合的能力對于瓷磚膠黏劑具有重要的作用。
同時(shí)，含有乙烯的可再分散乳膠粉對有機(jī)基面特別是同類的材料，如聚氯乙烯、聚苯乙烯等黏結(jié)力更為突出，這在聚合物改性干粉砂漿用于聚苯乙烯板黏結(jié)與罩面時(shí)便是很好的例證。
