Mechanisme van herdispergeerbaar emulsiepoeder in droge mortel

Er worden herdispergeerbare latexpoeder en andere anorganische lijmen (zoals cement, gebluste kalk, gips, klei, enz.) en verschillende toeslagstoffen, vulstoffen en andere additieven [zoals hydroxypropylmethylcellulose, polysacharide (zetmeelether), vezelvezels, enz.] gemaakt in drooggemengde mortel door fysiek mengen. Wanneer de droge poedermortel aan het water wordt toegevoegd en geroerd, onder invloed van het hydrofiele beschermende colloïd en de mechanische schuifkracht, kunnen de latexpoederdeeltjes snel in het water worden gedispergeerd, wat voldoende is om het herdispergeerbare latexpoeder volledig te vormen tot een film. De samenstelling van het rubberpoeder heeft verschillende effecten op de reologische eigenschappen van de mortel en verschillende constructie-eigenschappen: de affiniteit van het latexpoeder voor water wanneer het opnieuw wordt gedispergeerd, de verschillende viscositeiten van het latexpoeder na dispergering, de impact op het luchtgehalte van de mortel en de verdeling van luchtbellen. De interactie tussen rubberpoeder en andere additieven zorgt ervoor dat verschillende latexpoeders de effecten hebben van toenemende vloeibaarheid, toenemende thixotropie en toenemende viscositeit.

Algemeen wordt aangenomen dat het mechanisme van herdispergeerbaar latexpoeder om de verwerkbaarheid van verse mortel te verbeteren is: de affiniteit van latexpoeder, vooral het beschermende colloïde, voor water wanneer het wordt gedispergeerd, verhoogt de viscositeit van de slurry en verbetert de cohesie van de mortel. de bouwmortel.

Nadat de vers gemengde mortel met latexpoederdispersie is gevormd, met de absorptie van water door het basisoppervlak, het verbruik van de hydratatiereactie en de vervluchtiging in de lucht, zal het water geleidelijk afnemen, zullen de harsdeeltjes geleidelijk dichterbij komen, het grensvlak zal geleidelijk vervagen en de harsen zullen geleidelijk met elkaar versmelten. uiteindelijk gepolymeriseerd tot een film. Het proces van vorming van polymeerfilms is verdeeld in drie fasen. In de eerste fase bewegen de polymeerdeeltjes vrij in de vorm van een Brownse beweging in de initiële emulsie. Naarmate het water verdampt, wordt de beweging van de deeltjes op natuurlijke wijze steeds beperkter, en de grensvlakspanning tussen water en lucht dwingt ze om geleidelijk op één lijn te komen. In de tweede fase, wanneer de deeltjes met elkaar in contact komen, verdampt het water in het netwerk via capillaire buizen, en de hoge capillaire spanning die op het oppervlak van de deeltjes wordt uitgeoefend, zorgt ervoor dat de latexbollen vervormen, waardoor ze samensmelten, en het resterende water vult de poriën en de film wordt grofweg gevormd. De derde, laatste fase maakt het mogelijk dat de diffusie (ook wel zelfadhesie genoemd) van de polymeermoleculen een echte continue film vormt. Tijdens de filmvorming consolideren geïsoleerde mobiele latexdeeltjes zich tot een nieuwe filmfase met hoge trekspanning. Om het herdispergeerbare polymeerpoeder in staat te stellen een film te vormen in de geharde mortel, is het uiteraard noodzakelijk ervoor te zorgen dat de minimale filmvormingstemperatuur (MFT) lager is dan de uithardingstemperatuur van de mortel.

Colloïden – polyvinylalcohol moeten worden gescheiden van het polymeerfilmsysteem. Dit is geen probleem in het alkalische cementmortelsysteem, omdat de polyvinylalcohol zal worden verzeept door de alkali die wordt gegenereerd door de cementhydratatie, en de adsorptie van het kwartsmateriaal de polyvinylalcohol geleidelijk van het systeem zal scheiden, zonder het hydrofiele beschermende colloïde. De film gevormd door eenmalige dispersie van herdispergeerbaar latexpoeder, dat zelf onoplosbaar is in water, kan niet alleen functioneren onder droge omstandigheden, maar ook onder langdurige onderdompeling in water. Uiteraard in niet-alkalische systemen, zoals gips of systemen met alleen vulmiddel, omdat polyvinylalcohol nog steeds gedeeltelijk aanwezig is in de uiteindelijke polymeerfilm, wat de waterbestendigheid van de film beïnvloedt, wanneer deze systemen niet worden gebruikt voor langdurig watergebruik. onderdompeling, en het polymeer heeft nog steeds zijn unieke mechanische eigenschappen, en het herdispergeerbare polymeerpoeder kan nog steeds in deze systemen worden gebruikt.

Met de uiteindelijke vorming van de polymeerfilm wordt in de uitgeharde mortel een systeem gevormd dat bestaat uit anorganische en organische bindmiddelstructuren, dat wil zeggen een broos en hard skelet bestaande uit hydraulische materialen, en herdispergeerbaar latexpoeder vormt een film tussen de opening en de stevige ondergrond. flexibel netwerk. De treksterkte en cohesie van de polymeerharsfilm gevormd door het latexpoeder worden verbeterd. Vanwege de flexibiliteit van het polymeer is het vervormingsvermogen veel hoger dan dat van de stijve structuur van cementsteen, worden de vervormingsprestaties van de mortel verbeterd en wordt het effect van het verspreiden van spanning aanzienlijk verbeterd, waardoor de scheurweerstand van de mortel wordt verbeterd .

Met de toename van het gehalte aan herdispergeerbaar latexpoeder ontwikkelt het hele systeem zich richting plastic. In het geval van een hoog latexpoedergehalte overschrijdt de polymeerfase in de uitgeharde mortel geleidelijk de fase van het anorganische hydratatieproduct en zal de mortel een kwalitatieve verandering ondergaan en een elastomeer worden, terwijl het hydratatieproduct van cement een “vulmiddel” wordt. “. De treksterkte, elasticiteit, flexibiliteit en afdichtbaarheid van de mortel gemodificeerd door herdispergeerbaar latexpoeder zijn allemaal verbeterd. Door het mengen van herdispergeerbaar latexpoeder kan de polymeerfilm (latexfilm) zich vormen en deel uitmaken van de poriënwanden, waardoor de zeer poreuze structuur van de mortel wordt afgedicht. Het latexmembraan heeft een zelfrekmechanisme dat spanning uitoefent op de plaats waar het aan de mortel is verankerd. Door deze interne krachten wordt de mortel als geheel in stand gehouden, waardoor de cohesiesterkte van de mortel toeneemt. De aanwezigheid van zeer flexibele en zeer elastische polymeren verbetert de flexibiliteit en elasticiteit van de mortel.

Het mechanisme voor de toename van de vloeispanning en bezwijksterkte is als volgt: wanneer er kracht wordt uitgeoefend, worden microscheuren vertraagd totdat hogere spanningen worden bereikt als gevolg van verbeterde flexibiliteit en elasticiteit. Bovendien belemmeren de verweven polymeerdomeinen ook de coalescentie van microscheuren tot penetrerende scheuren. Daarom verbetert het herdispergeerbare polymeerpoeder de bezwijkspanning en bezwijkrek van het materiaal.

De polymeerfilm in polymeergemodificeerde mortel heeft een zeer belangrijk effect op de uithardende mortel. Het herdispergeerbare latexpoeder dat op het grensvlak wordt verdeeld, speelt na dispergering en filmvorming nog een belangrijke rol, namelijk het vergroten van de hechting aan de in contact gebrachte materialen. In de microstructuur van de met poederpolymeer gemodificeerde tegelhechtmortel en het tegelgrensvlak vormt de door het polymeer gevormde film een ​​brug tussen de verglaasde tegels met extreem lage waterabsorptie en de cementmortelmatrix. De contactzone tussen twee ongelijksoortige materialen is een bijzonder risicogebied voor het ontstaan ​​van krimpscheuren en tot verlies van cohesie. Daarom is het vermogen van latexfilms om krimpscheuren te genezen van groot belang voor tegellijmen.

Tegelijkertijd heeft het herdispergeerbare latexpoeder dat ethyleen bevat een uitstekende hechting aan organische substraten, vooral aan soortgelijke materialen, zoals polyvinylchloride en polystyreen. Een goed voorbeeld is als het om maskers gaat.