La polvere polimerica disperdibile e altri adesivi inorganici (come cemento, calce spenta, gesso, argilla, ecc.) e vari aggregati, riempitivi e altri additivi [come idrossipropilmetilcellulosa, polisaccaridi (etere di amido), fibre, ecc.] vengono miscelati fisicamente per formare una malta premiscelata a secco. Quando la malta in polvere secca viene aggiunta all'acqua e mescolata, sotto l'azione del colloide protettivo idrofilo e della forza di taglio meccanica, le particelle di polvere di lattice possono essere rapidamente disperse nell'acqua, il che è sufficiente a formare una pellicola completa di polvere di lattice ridisperdibile. La composizione della polvere di gomma è variabile e ha un impatto sulla reologia della malta e su diverse proprietà costruttive: l'affinità della polvere di lattice per l'acqua quando viene ridispersa, la diversa viscosità della polvere di lattice dopo la dispersione, l'effetto sul contenuto d'aria della malta e sulla distribuzione delle bolle. L'interazione tra la polvere di gomma e altri additivi fa sì che le diverse polveri di lattice abbiano la funzione di aumentare la fluidità, la tissotropia e la viscosità.
Si ritiene generalmente che il meccanismo per cui la polvere di lattice ridisperdibile migliora la lavorabilità della malta fresca sia dovuto all'affinità della polvere di lattice, in particolare del colloide protettivo, con l'acqua quando dispersa, il che aumenta la viscosità della miscela e migliora la coesione della malta da costruzione.
Dopo la formazione della malta fresca contenente la dispersione di polvere di lattice, con l'assorbimento di acqua da parte della superficie di base, il consumo della reazione di idratazione e la volatilizzazione nell'aria, l'acqua diminuisce gradualmente, le particelle di resina si avvicinano gradualmente, l'interfaccia si sfuma gradualmente e la resina si fonde gradualmente tra loro, polimerizzando infine in una pellicola. Il processo di formazione della pellicola polimerica è suddiviso in tre fasi. Nella prima fase, le particelle di polimero si muovono liberamente secondo il moto browniano nell'emulsione iniziale. Man mano che l'acqua evapora, il movimento delle particelle viene naturalmente limitato sempre di più e la tensione interfacciale tra l'acqua e l'aria fa sì che si allineino gradualmente. Nella seconda fase, quando le particelle iniziano a entrare in contatto tra loro, l'acqua nella rete evapora per capillarità e l'elevata tensione capillare applicata alla superficie delle particelle provoca la deformazione delle sfere di lattice, facendole fondere insieme; l'acqua rimanente riempie i pori e la pellicola si forma approssimativamente. La terza e ultima fase consente la diffusione (talvolta detta autoadesione) delle molecole polimeriche per formare un film veramente continuo. Durante la formazione del film, le particelle di lattice mobili isolate si consolidano in una nuova fase di film sottile con elevata resistenza alla trazione. Ovviamente, affinché la polvere polimerica disperdibile possa formare un film nella malta reindurita, la temperatura minima di formazione del film (MFT) deve essere garantita essere inferiore alla temperatura di stagionatura della malta.
Colloidi – l'alcol polivinilico deve essere separato dal sistema di membrana polimerica. Questo non rappresenta un problema nel sistema di malta cementizia alcalina, poiché l'alcol polivinilico viene saponificato dall'alcali generato dall'idratazione del cemento e l'adsorbimento del materiale di quarzo separa gradualmente l'alcol polivinilico dal sistema, senza la necessità di un colloide protettivo idrofilo. Il film formato disperdendo la polvere di lattice ridisperdibile, insolubile in acqua, può funzionare non solo in condizioni asciutte, ma anche in condizioni di immersione prolungata in acqua. Naturalmente, nei sistemi non alcalini, come quelli a base di gesso o con soli riempitivi, poiché l'alcol polivinilico è ancora parzialmente presente nel film polimerico finale, influenzandone la resistenza all'acqua, quando questi sistemi non vengono utilizzati per immersioni prolungate in acqua e il polimero conserva ancora le sue caratteristiche proprietà meccaniche, la polvere polimerica disperdibile può comunque essere utilizzata in questi sistemi.
Con la formazione finale del film polimerico, nel malta indurita si forma un sistema composto da leganti inorganici e organici, ovvero uno scheletro fragile e duro composto da materiali idraulici, e una rete flessibile di polvere polimerica ridisperdibile che si forma negli interstizi e sulla superficie solida. La resistenza alla trazione e la coesione del film di resina polimerica formato dalla polvere di lattice risultano migliorate. Grazie alla flessibilità del polimero, la capacità di deformazione è molto maggiore rispetto alla struttura rigida della pietra cementizia, migliorando le prestazioni di deformazione della malta e l'effetto di dispersione delle sollecitazioni, con conseguente miglioramento della resistenza alle fessurazioni della malta.
Con l'aumento del contenuto di polvere polimerica disperdibile, l'intero sistema tende a diventare plastico. Nel caso di un elevato contenuto di polvere di lattice, la fase polimerica nella malta indurita supera gradualmente la fase del prodotto di idratazione inorganico, la malta subisce cambiamenti qualitativi e diventa un elastomero, e il prodotto di idratazione del cemento diventa un "riempitivo". La resistenza alla trazione, l'elasticità, la flessibilità e le proprietà sigillanti della malta modificata con polvere polimerica disperdibile sono state migliorate. L'incorporazione di polveri polimeriche disperdibili consente la formazione di una pellicola polimerica (pellicola di lattice) che costituisce parte delle pareti dei pori, sigillando così la struttura altamente porosa della malta. La membrana di lattice ha un meccanismo di auto-allungamento che applica tensione al suo ancoraggio con la malta. Attraverso queste forze interne, la malta viene mantenuta come un tutt'uno, aumentando così la resistenza coesiva della malta. La presenza di polimeri altamente flessibili ed elastici migliora la flessibilità e l'elasticità della malta. Il meccanismo per l'aumento della tensione di snervamento e della resistenza alla rottura è il seguente: quando viene applicata una forza, le microfratture vengono ritardate grazie al miglioramento della flessibilità e dell'elasticità e non si formano fino al raggiungimento di sollecitazioni più elevate. Inoltre, i domini polimerici intrecciati ostacolano anche la fusione delle microfratture in fratture passanti. Pertanto, la polvere polimerica disperdibile aumenta la sollecitazione di rottura e la deformazione di rottura del materiale.
Il film polimerico presente nella malta modificata con polimeri ha un effetto molto importante sull'indurimento della malta stessa. La polvere polimerica ridisperdibile, distribuita sull'interfaccia dopo essere stata dispersa e aver formato un film, svolge un altro ruolo chiave, ovvero quello di aumentare l'adesione tra i materiali a contatto. Nella microstruttura dell'area di interfaccia tra la malta per piastrelle in ceramica modificata con polimeri in polvere e la piastrella in ceramica, il film polimerico formato dal polimero crea un ponte tra la piastrella in ceramica vetrificata, caratterizzata da un assorbimento d'acqua estremamente basso, e la matrice di malta cementizia. L'area di contatto tra due materiali dissimili è una zona particolarmente a rischio, dove si formano fessurazioni da ritiro che possono compromettere l'adesione. Pertanto, la capacità dei film di lattice di riparare le fessurazioni da ritiro riveste un ruolo fondamentale negli adesivi per piastrelle.
Allo stesso tempo, la polvere polimerica ridisperdibile contenente etilene ha un'adesione più pronunciata ai substrati organici, in particolare a materiali simili, come il cloruro di polivinile e il polistirene. Un buon esempio di
Data di pubblicazione: 31 ottobre 2022