Механізм повторного диспергування емульсійного порошку в сухому розчині

Редиспергований латексний порошок та інші неорганічні клеї (такі як цемент, гашене вапно, гіпс, глина тощо), а також різні заповнювачі, наповнювачі та інші добавки [такі як гідроксипропілметилцелюлоза, полісахарид (ефір крохмалю), волокнисте волокно тощо] у сухий будівельний розчин шляхом фізичного змішування. Коли сухий порошковий розчин додається у воду та перемішується, під дією гідрофільного захисного колоїду та механічної сили зсуву, частинки латексного порошку можуть швидко диспергуватися у воді, чого достатньо, щоб повністю сформувати редиспергований латексний порошок у фільм. Склад гумового порошку має різний вплив на реологічні властивості будівельного розчину та різні будівельні властивості: спорідненість латексного порошку до води під час його повторного диспергування, різну в’язкість латексного порошку після диспергування, вплив на вміст повітря. розчину та розподіл повітряних бульбашок. Взаємодія між гумовим порошком та іншими добавками робить різні латексні порошки ефектом збільшення текучості, підвищення тиксотропії та збільшення в’язкості.

Загальноприйнято вважати, що механізм повторного диспергування латексного порошку для покращення оброблюваності свіжого будівельного розчину: спорідненість латексного порошку, особливо захисного колоїду, до води, коли він диспергується, збільшує в’язкість суспензії та покращує когезію будівельний розчин.

Після утворення свіжозмішаної суміші, що містить латексну порошкову дисперсію, з поглинанням води поверхнею основи, споживанням реакції гідратації та випаровуванням у повітрі, вода поступово зменшуватиметься, частинки смоли поступово наближатимуться, межа розділу поступово розпливеться, а смоли поступово сплавляться між собою. зрештою полімеризується в плівку. Процес утворення полімерної плівки ділиться на три етапи. На першому етапі частинки полімеру вільно переміщуються у формі броунівського руху у вихідній емульсії. Коли вода випаровується, рух частинок природним чином все більше і більше обмежується, а міжфазний натяг між водою та повітрям змушує їх поступово вирівнюватися разом. На другому етапі, коли частинки вступають у контакт одна з одною, вода в мережі випаровується через капілярні трубки, а високий капілярний натяг, прикладений до поверхні частинок, спричиняє деформацію латексних сфер, щоб злити їх разом, і вода, що залишилася, заповнює пори, і плівка грубо утворюється. Третя, остання стадія забезпечує дифузію (іноді її називають самоадгезією) полімерних молекул для утворення справжньої суцільної плівки. Під час утворення плівки ізольовані рухомі частинки латексу консолідуються в нову фазу плівки з високим напруженням на розтяг. Очевидно, що для того, щоб редиспергований полімерний порошок утворив плівку в затверділому розчині, необхідно забезпечити, щоб мінімальна температура плівкоутворення (MFT) була нижчою за температуру затвердіння розчину.

Колоїди – полівініловий спирт необхідно відокремити від системи полімерної плівки. Це не є проблемою в системі лужного цементного розчину, оскільки полівініловий спирт буде омилюватися лугом, що утворюється під час гідратації цементу, а адсорбція кварцового матеріалу поступово відокремлюватиме полівініловий спирт від системи без гідрофільного захисного колоїду. , Плівка, утворена шляхом одноразової дисперсії повторно диспергованого латексного порошку, який сам по собі нерозчинний у воді, може функціонувати не тільки в сухих умовах, але й в умовах тривалого занурення у воду. Звичайно, у нелужних системах, таких як гіпс або системи лише з наповнювачем, оскільки полівініловий спирт усе ще частково присутній у кінцевій полімерній плівці, що впливає на водостійкість плівки, коли ці системи не використовуються для тривалого водопостачання занурення, і полімер все ще має свої унікальні механічні властивості, і редиспергований полімерний порошок все ще може використовуватися в цих системах.

Після остаточного формування полімерної плівки в затверділому розчині утворюється система, що складається з неорганічних і органічних сполучних структур, тобто крихкий і твердий скелет, що складається з гідравлічних матеріалів, а латексний порошок, що повторно диспергується, утворює плівку між зазором і поверхнею. тверда поверхня. гнучка мережа. Міцність на розрив і когезію плівки полімерної смоли, утвореної порошком латексу, покращуються. Завдяки гнучкості полімеру здатність до деформації набагато вища, ніж у твердої структури цементного каменю, покращується деформаційна продуктивність розчину, а також значно покращується ефект диспергування, що підвищує стійкість розчину до розтріскування. .

Зі збільшенням вмісту редиспергованого латексного порошку вся система розвивається в бік пластику. У разі високого вмісту латексного порошку полімерна фаза в затверділому розчині поступово перевищує фазу неорганічного продукту гідратації, і розчин зазнає якісних змін і стане еластомером, тоді як продукт гідратації цементу стане «наповнювачем». “. Міцність на розрив, еластичність, гнучкість і герметичність будівельного розчину, модифікованого повторно диспергованим латексним порошком, покращуються. Змішування латексного порошку, що повторно диспергується, дозволяє полімерній плівці (латексній плівці) утворюватися та становити частину стінок пор, тим самим ущільнюючи високопористу структуру будівельного розчину. Латексна мембрана має механізм саморозтягування, який створює натяг у місці її кріплення до розчину. Завдяки цим внутрішнім силам розчин підтримується як єдине ціле, тим самим збільшуючи когезійну міцність розчину. Наявність високогнучких і високоеластичних полімерів покращує гнучкість і еластичність розчину.

Механізм збільшення межі текучості та міцності на руйнування полягає в наступному: коли прикладається сила, мікротріщини затримуються до тих пір, поки не будуть досягнуті більші напруги завдяки покращеній гнучкості та еластичності. Крім того, переплетені полімерні домени також перешкоджають злиттю мікротріщин у наскрізні тріщини. Тому повторно диспергований полімерний порошок покращує напругу руйнування та деформацію руйнування матеріалу.

Полімерна плівка в полімерно-модифікованому розчині має дуже важливий вплив на твердіння розчину. Повторно диспергований латексний порошок, розподілений на поверхні розділу, відіграє ще одну ключову роль після диспергування та утворення плівки, яка полягає у збільшенні адгезії до матеріалів, що контактують. У мікроструктурі розчину для склеювання плитки, модифікованого порошковим полімером, і поверхні розділу плитки плівка, утворена полімером, утворює міст між осклоподібною плиткою з надзвичайно низьким водопоглинанням і матрицею цементного розчину. Зона контакту між двома різнорідними матеріалами є зоною особливо високого ризику для утворення усадкових тріщин і призведе до втрати когезії. Тому здатність латексних плівок загоювати усадочні тріщини має велике значення для плиткового клею.

Водночас редиспергований латексний порошок, що містить етилен, має більшу адгезію до органічних субстратів, особливо подібних матеріалів, таких як полівінілхлорид і полістирол. Хорошим прикладом є маски.