Sobald das mit Latexpulver versetzte zementgebundene Material mit Wasser in Kontakt kommt, beginnt die Hydratationsreaktion. Die Calciumhydroxidlösung sättigt sich rasch, Kristalle fallen aus, und gleichzeitig bilden sich Ettringitkristalle und Calciumsilicathydrat-Gele. Die Feststoffpartikel lagern sich auf dem Gel und den unhydratisierten Zementpartikeln ab. Mit fortschreitender Hydratationsreaktion nehmen die Hydratationsprodukte zu, und die Polymerpartikel sammeln sich allmählich in den Kapillarporen und bilden eine dicht gepackte Schicht auf der Oberfläche des Gels und den unhydratisierten Zementpartikeln.
Die aggregierten Polymerpartikel füllen allmählich die Poren, jedoch nicht vollständig bis zur Poreninnenfläche. Mit fortschreitender Wasserreduktion durch Hydratation oder Trocknung verschmelzen die dicht gepackten Polymerpartikel auf dem Gel und in den Poren zu einem durchgehenden Film. Dieser bildet ein interpenetrierendes Gemisch mit dem hydratisierten Zementleim und verbessert die Hydratationsbindung zwischen Produkten und Zuschlagstoffen. Da die Hydratationsprodukte mit Polymeren eine Deckschicht an der Grenzfläche bilden, kann dies das Wachstum von Ettringit und groben Calciumhydroxidkristallen beeinflussen. Durch die Kondensation der Polymere zu Filmen in den Poren der Grenzflächenübergangszone wird die Übergangszone der polymergebundenen zementgebundenen Werkstoffe dichter. Die aktiven Gruppen einiger Polymermoleküle bilden zudem Vernetzungsreaktionen mit Ca²⁺ und Al³⁺ in den Zementhydratationsprodukten. Dadurch entstehen spezielle Brückenbindungen, die die physikalische Struktur der erhärteten zementgebundenen Werkstoffe verbessern, innere Spannungen abbauen und die Entstehung von Mikrorissen reduzieren. Mit der Entwicklung der Zementgelstruktur wird Wasser verbraucht und die Polymerpartikel werden allmählich in den Poren eingeschlossen. Mit fortschreitender Hydratation des Zements nimmt die Feuchtigkeit in den Kapillarporen ab, und die Polymerpartikel aggregieren auf der Oberfläche des Zementhydratationsproduktgels/unhydratisierten Zementpartikelgemisches und des Zuschlags, wodurch eine kontinuierliche dicht gepackte Schicht mit großen Poren gebildet wird, die mit klebrigen oder selbstklebenden Polymerpartikeln gefüllt sind.
Die Rolle von redispergierbarem Latexpulver im Mörtel wird durch die beiden Prozesse der Zementhydratation und der Polymerfilmbildung gesteuert. Die Bildung des Kompositsystems aus Zementhydratation und Polymerfilmbildung erfolgt in vier Schritten:
(1) Nach dem Mischen des redispergierbaren Latexpulvers mit dem Zementmörtel ist es gleichmäßig im System dispergiert;
(2) Die Polymerpartikel werden auf der Oberfläche des Gemisches aus Zementhydratationsproduktgel und unhydratisierten Zementpartikeln abgelagert;
(3) Die Polymerpartikel bilden eine durchgehende und kompakte Schicht.
(4) Während des Zementhydratationsprozesses aggregieren die dicht gepackten Polymerpartikel zu einem durchgehenden Film und verbinden die Hydratationsprodukte miteinander, um eine vollständige Netzwerkstruktur zu bilden.
Die dispergierte Emulsion des redispergierbaren Latexpulvers bildet nach dem Trocknen einen wasserunlöslichen, durchgehenden Film (Polymernetzwerk). Dieses Polymernetzwerk mit niedrigem Elastizitätsmodul verbessert die Eigenschaften des Zements. Gleichzeitig reagieren bestimmte polare Gruppen der Polymermoleküle im Zement chemisch mit den Zementhydratationsprodukten und bilden spezielle Brücken. Dies verbessert die physikalische Struktur der Zementhydratationsprodukte und verringert die Rissbildung. Nach Zugabe des redispergierbaren Latexpulvers verlangsamt sich die anfängliche Hydratationsgeschwindigkeit des Zements. Der Polymerfilm umhüllt die Zementpartikel teilweise oder vollständig, sodass der Zement vollständig hydratisiert werden kann und sich seine Eigenschaften verbessern.
Redispergierbares Latexpulver spielt eine wichtige Rolle als Zusatzstoff in Baumörtel. Durch die Zugabe von redispergierbarem Latexpulver lassen sich verschiedene Mörtelprodukte herstellen, darunter Fliesenkleber, Wärmedämmmörtel, Ausgleichsmörtel, Spachtelmasse, Putzmörtel, Dekormörtel, Fugenmörtel, Reparaturmörtel und wasserdichte Dichtungsmassen. Anwendungsbereich und Eigenschaften von Baumörteln sind dabei zu berücksichtigen. Selbstverständlich können Verträglichkeitsprobleme zwischen redispergierbarem Latexpulver und Zement bzw. anderen Zusatzmitteln auftreten, die in der jeweiligen Anwendung sorgfältig beachtet werden sollten.
Veröffentlichungsdatum: 14. März 2023