Le mortier d'isolation thermique granulaire en PSE est un matériau d'isolation thermique léger, composé d'un mélange de liants inorganiques et organiques, d'adjuvants et de granulats légers dans des proportions définies. Dans les recherches et applications actuelles sur les mortiers d'isolation à particules de PSE, la poudre de latex redispersible et recyclable influence fortement les performances du mortier et représente une part importante de son coût, ce qui explique l'attention qu'elle suscite. L'adhérence du mortier d'isolation thermique par particules de PSE utilisé dans les systèmes d'isolation thermique des murs extérieurs est principalement assurée par le liant polymère, majoritairement un copolymère d'acétate de vinyle et d'éthylène. Ce type d'émulsion polymère peut être séché par atomisation pour obtenir une poudre de latex redispersible. Grâce à sa préparation précise, sa facilité de transport et de stockage, cette poudre de latex est devenue une solution de choix pour les polymères en poudre. Les performances du mortier d'isolation à particules de PSE dépendent largement du type et de la quantité de polymère utilisé. La poudre de latex d'éthylène-acétate de vinyle (EVA) à teneur élevée en éthylène et à faible valeur de Tg (température de transition vitreuse) possède de meilleures propriétés en termes de résistance aux chocs, de résistance à l'adhérence et de résistance à l'eau.
L'optimisation des performances de la poudre de latex redispersible dans le mortier est due à sa nature de polymère de haut poids moléculaire doté de groupements polaires. Lors du mélange de la poudre de latex redispersible avec des particules de polystyrène expansé (EPS), les segments non polaires de sa chaîne principale s'adsorbent physiquement à la surface non polaire de l'EPS. Les groupements polaires du polymère s'orientent alors vers l'extérieur, modifiant ainsi le caractère hydrophobe des particules d'EPS et les rendant hydrophiles. Cette modification de surface résout le problème de leur tendance à se déposer au contact de l'eau, évitant ainsi leur flottaison et les risques de délamination du mortier. Lors de l'ajout de ciment et du malaxage, les groupements polaires adsorbés à la surface des particules d'EPS interagissent avec celles-ci et s'y lient étroitement, améliorant considérablement la maniabilité du mortier isolant. Les particules d'EPS sont ainsi plus facilement mouillées par le coulis de ciment, ce qui renforce significativement leur adhérence.
Après la formation d'un film à partir d'une émulsion et de poudre de latex redispersible, on obtient une résistance à la traction et une adhérence supérieures sur différents matériaux. Utilisées comme second liant dans le mortier, elles se combinent respectivement aux liants inorganiques (ciment, ciment et polymère). Elles contribuent à l'amélioration des performances du mortier. L'observation de la microstructure du matériau composite polymère-ciment suggère que l'ajout de poudre de latex redispersible permet au film polymère de s'intégrer aux parois des cavités, assurant ainsi la cohésion du mortier grâce à des forces internes. Ceci renforce la résistance interne du mortier et, par conséquent, sa contrainte de rupture et sa déformation ultime. L'étude des performances à long terme de la poudre de latex redispersible dans le mortier, réalisée par microscopie électronique à balayage, a révélé qu'après 10 ans, la microstructure du polymère restait inchangée, conservant une adhérence, une résistance à la flexion et à la compression stables, ainsi qu'une bonne hydrophobicité. En prenant comme objet d'étude une poudre de latex redispersible, le mécanisme de formation de la résistance d'adhérence des carreaux a été analysé. Il a été constaté qu'après séchage du polymère en un film, celui-ci forme une liaison flexible entre le mortier et le carreau. Par ailleurs, les polymères présents dans le mortier augmentent sa teneur en air, ce qui améliore la planéité et la mouillabilité de la surface. Enfin, lors de la prise, les polymères favorisent l'hydratation et le retrait du ciment. L'ensemble de ces facteurs contribue à renforcer l'adhérence.
L'ajout de poudre de latex redispersible au mortier peut améliorer significativement l'adhérence avec d'autres matériaux. En effet, la phase liquide de la poudre de polymère hydrophile et de la suspension de ciment pénètre dans les pores et les capillaires de la matrice, tandis que la poudre de latex pénètre dans les pores et les capillaires. Un film interne se forme et s'adsorbe fermement à la surface du substrat, assurant ainsi une bonne adhérence entre le matériau gélifié et le substrat.
Date de publication : 16 juin 2023