干混砂漿中為什么要添加可再分散乳膠粉

發(fā)布時(shí)間：

2015-08-24

作者：

新大地集團(tuán)

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干混砂漿中為什么要添加可再分散乳膠粉

干混砂漿是由可再分散乳膠粉與其他無(wú)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)物理混合制成的。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，會(huì)對(duì)砂漿的流變性以及各種施工性能產(chǎn)生影響，例如：乳膠粉再分散時(shí)對(duì)水的親和性、乳膠粉分散后不同的黏度、對(duì)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。

一般認(rèn)為，可再分散性乳膠粉改善新拌砂漿和易性：乳膠粉尤其是保護(hù)膠體分散時(shí)對(duì)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(duì)水分的吸收、水化反應(yīng)的消耗、向空氣的揮發(fā)，水分逐漸減少，樹(shù)脂顆粒逐漸靠近，界面逐漸模糊，樹(shù)脂逐漸相互融合，最終聚合成膜。聚合物成膜的過(guò)程分為三個(gè)階段。第一階段，在初始乳液中聚合物顆粒以布朗運(yùn)動(dòng)的形式自由移動(dòng)。隨著水分的蒸發(fā)，顆粒的移動(dòng)自然受到了越來(lái)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(kāi)始相互接觸時(shí)，網(wǎng)絡(luò)狀的水分通過(guò)毛細(xì)管蒸發(fā)，施加于顆粒表面的高毛細(xì)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(kuò)散(有時(shí)稱(chēng)為自黏性)相成真正的連續(xù)膜。在成膜過(guò)程中，孤立的可移動(dòng)的乳膠顆粒固結(jié)為新的薄膜相，該薄膜具有較高的拉應(yīng)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(hù)溫度。

隨著聚合物薄膜的最終形成，在固化的砂漿中形成了由無(wú)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(shù)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(guò)無(wú)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(duì)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(duì)其與砂漿錨接處施加拉力。通過(guò)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(duì)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(duì)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?；纱u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(duì)于瓷磚膠黏劑具有重要的作用。