Механизм образования редиспергируемого эмульсионного порошка в сухом строительном растворе

Изготавливаются редиспергируемые латексные порошки и другие неорганические клеи (такие как цемент, гашеная известь, гипс, глина и т. д.), а также различные заполнители, наполнители и другие добавки [такие как гидроксипропилметилцеллюлоза, полисахарид (эфир крахмала), волокна волокна и т. д.). в сухую растворную смесь путем физического смешивания. Когда сухой порошковый раствор добавляется в воду и перемешивается, под действием гидрофильного защитного коллоида и механической силы сдвига частицы латексного порошка могут быстро диспергироваться в воде, чего достаточно для полного формирования редиспергируемого латексного порошка в фильм. Состав резинового порошка по-разному влияет на реологические свойства раствора и различные конструкционные свойства: сродство латексного порошка к воде при его редиспергировании, различная вязкость латексного порошка после диспергирования, влияние на содержание воздуха. раствора и распределение пузырьков воздуха. Взаимодействие между резиновым порошком и другими добавками приводит к тому, что различные латексные порошки обладают эффектом увеличения текучести, увеличения тиксотропии и увеличения вязкости.

Обычно считается, что механизм редиспергируемого латексного порошка для улучшения удобоукладываемости свежего строительного раствора заключается в следующем: сродство латексного порошка, особенно защитного коллоида, к воде при его диспергировании увеличивает вязкость жидкого раствора и улучшает когезию раствора. строительный раствор.

После того, как образуется свежезамешанный раствор, содержащий дисперсию латексного порошка, с поглощением воды базовой поверхностью, расходом реакции гидратации и испарением в воздух, количество воды постепенно уменьшается, частицы смолы постепенно приближаются, граница раздела постепенно расплывется, и смолы постепенно сольются друг с другом. со временем полимеризуется в пленку. Процесс формирования полимерной пленки делится на три этапа. На первом этапе частицы полимера свободно движутся в форме броуновского движения в исходной эмульсии. По мере испарения воды движение частиц, естественно, все более и более ограничивается, а межфазное натяжение между водой и воздухом заставляет их постепенно выравниваться друг с другом. На втором этапе, когда частицы соприкасаются друг с другом, вода в сети испаряется по капиллярным трубкам, а высокое капиллярное натяжение, приложенное к поверхности частиц, вызывает деформацию латексных сфер, сплавляя их между собой, и оставшаяся вода заполняет поры, и пленка формируется грубо. Третий, заключительный этап позволяет диффузии (иногда называемой самоадгезией) молекул полимера с образованием настоящей непрерывной пленки. Во время формирования пленки изолированные подвижные частицы латекса консолидируются в новую фазу пленки с высоким растягивающим напряжением. Очевидно, что для того, чтобы редиспергируемый полимерный порошок мог образовывать пленку в затвердевшем растворе, необходимо обеспечить, чтобы минимальная температура пленкообразования (MFT) была ниже температуры отверждения раствора.

Коллоиды – поливиниловый спирт необходимо отделить от полимерной пленочной системы. Это не является проблемой для системы щелочного цементного раствора, поскольку поливиниловый спирт будет омыляться щелочью, образующейся при гидратации цемента, а адсорбция кварцевого материала постепенно отделит поливиниловый спирт от системы без гидрофильного защитного коллоида. , Пленка, образованная путем однократного распыления редиспергируемого латексного порошка, который сам по себе нерастворим в воде, может функционировать не только в сухих условиях, но и в условиях длительного погружения в воду. Конечно, в бесщелочных системах, таких как гипсовые или системы, состоящие только из наполнителя, поскольку поливиниловый спирт все еще частично присутствует в конечной полимерной пленке, что влияет на водостойкость пленки, когда эти системы не используются для длительного использования воды. погружение, и полимер по-прежнему обладает своими уникальными механическими свойствами, и редиспергируемый полимерный порошок все еще можно использовать в этих системах.

При окончательном формировании полимерной пленки в застывшем растворе образуется система, состоящая из неорганических и органических связующих структур, то есть хрупкий и твердый каркас из гидравлических материалов, а редиспергируемый латексный порошок образует пленку между зазором и твердая поверхность. гибкая сеть. Прочность на разрыв и сцепление пленки полимерной смолы, образованной латексным порошком, повышаются. Благодаря гибкости полимера способность к деформации намного выше, чем у жесткой структуры цементного камня, улучшаются деформационные характеристики раствора, а также значительно улучшается эффект рассеивания напряжений, тем самым улучшаясь трещиностойкость раствора. .

С увеличением содержания редиспергируемого латексного порошка вся система развивается в сторону пластика. В случае высокого содержания латексного порошка полимерная фаза в застывшем растворе постепенно превышает фазу неорганического продукта гидратации, и раствор качественно изменяется и становится эластомером, а продукт гидратации цемента становится «наполнителем». «. Прочность на разрыв, эластичность, гибкость и герметичность раствора, модифицированного редиспергируемым латексным порошком, улучшаются. Смешивание редиспергируемого латексного порошка позволяет формировать полимерную пленку (латексную пленку), которая является частью стенок пор, тем самым герметизируя высокопористую структуру строительного раствора. Латексная мембрана имеет механизм саморастягивания, который создает натяжение в месте крепления к раствору. За счет этих внутренних сил раствор сохраняется в целом, тем самым увеличивая когезионную прочность раствора. Наличие высокогибких и высокоэластичных полимеров повышает гибкость и эластичность раствора.

Механизм увеличения предела текучести и прочности на разрушение следующий: при приложении силы микротрещины задерживаются до достижения более высоких напряжений за счет улучшения гибкости и эластичности. Кроме того, переплетенные полимерные домены также препятствуют слиянию микротрещин в сквозные трещины. Таким образом, редиспергируемый полимерный порошок улучшает разрушающее напряжение и деформацию материала.

Полимерная пленка в растворе, модифицированном полимером, оказывает очень важное влияние на затвердевание раствора. Редиспергируемый латексный порошок, распределенный на границе раздела, после диспергирования и образования пленки играет еще одну ключевую роль, заключающуюся в повышении адгезии к контактирующим материалам. В микроструктуре порошкового клеевого раствора для плитки, модифицированного полимером, и поверхности раздела плитки пленка, образованная полимером, образует мостик между стеклокерамической плиткой с чрезвычайно низким водопоглощением и матрицей цементного раствора. Зона контакта между двумя разнородными материалами представляет собой зону особенно высокого риска образования усадочных трещин, приводящих к потере сцепления. Поэтому способность латексных пленок залечивать усадочные трещины имеет большое значение для плиточных клеев.

В то же время редиспергируемый латексный порошок, содержащий этилен, обладает более превосходной адгезией к органическим подложкам, особенно к аналогичным материалам, таким как поливинилхлорид и полистирол. Хорошим примером являются маски.