Mechanizm działania dyspergowalnego proszku polimerowego w suchej zaprawie

Dyspergowalny proszek polimerowy i inne nieorganiczne kleje (takie jak cement, wapno gaszone, gips, glina itp.) oraz różne kruszywa, wypełniacze i dodatki [takie jak hydroksypropylometyloceluloza, polisacharyd (eter skrobiowy), włókno itp.] są fizycznie mieszane, aby uzyskać suchą zaprawę. Po dodaniu suchej zaprawy proszkowej do wody i wymieszaniu, pod wpływem hydrofilowego koloidu ochronnego i mechanicznej siły ścinającej, cząstki proszku lateksowego mogą zostać szybko rozproszone w wodzie, co wystarcza, aby redyspergowalny proszek lateksowy przekształcił się w pełną powłokę. Skład proszku gumowego jest różny, co wpływa na reologię zaprawy i różne właściwości budowlane: powinowactwo proszku lateksowego do wody podczas redyspersji, różną lepkość proszku lateksowego po dyspersji, wpływ na zawartość powietrza w zaprawie i rozkład pęcherzyków. Interakcja proszku gumowego z innymi dodatkami sprawia, że ​​różne proszki lateksowe mają funkcje zwiększania płynności, zwiększania tiksotropii i zwiększania lepkości.

Uważa się powszechnie, że mechanizm, dzięki któremu redyspergowalny proszek lateksowy poprawia urabialność świeżej zaprawy, polega na tym, że proszek lateksowy, a zwłaszcza koloid ochronny, po rozproszeniu wykazuje powinowactwo do wody, co zwiększa lepkość zawiesiny i poprawia spójność zaprawy budowlanej.

Po utworzeniu świeżej zaprawy zawierającej dyspersję proszku lateksowego, wraz z absorpcją wody przez powierzchnię podłoża, zużyciem wody w reakcji hydratacji i ulatnianiem się do powietrza, ilość wody stopniowo spada, cząstki żywicy stopniowo się zbliżają, granica faz stopniowo zaciera się, a żywica stopniowo łączy się ze sobą, ostatecznie polimeryzując w folię. Proces tworzenia folii polimerowej składa się z trzech etapów. W pierwszym etapie cząstki polimeru poruszają się swobodnie w postaci ruchów Browna w początkowej emulsji. Wraz z parowaniem wody ruch cząstek jest naturalnie coraz bardziej ograniczony, a napięcie międzyfazowe między wodą a powietrzem powoduje ich stopniowe ustawianie się w linii. W drugim etapie, gdy cząstki zaczynają się ze sobą stykać, woda w sieci paruje przez kapilarę, a wysokie napięcie kapilarne przyłożone do powierzchni cząstek powoduje deformację kulek lateksu, co powoduje ich połączenie. Pozostała woda wypełnia pory, tworząc zgrubnie uformowaną folię. Trzeci i ostatni etap umożliwia dyfuzję (czasami nazywaną samoadhezją) cząsteczek polimeru, tworząc prawdziwie ciągłą warstwę. Podczas formowania warstwy, izolowane, ruchome cząstki lateksu konsolidują się, tworząc nową, cienką warstwę o wysokim naprężeniu rozciągającym. Oczywiście, aby dyspergowalny proszek polimerowy mógł utworzyć warstwę w utwardzonej zaprawie, minimalna temperatura tworzenia warstwy (MFT) musi być niższa niż temperatura utwardzania zaprawy.

Koloidy – alkohol poliwinylowy musi zostać oddzielony od systemu membrany polimerowej. Nie stanowi to problemu w alkalicznym systemie zaprawy cementowej, ponieważ alkohol poliwinylowy zostanie zmydlony przez alkalia wytwarzane przez hydratację cementu, a adsorpcja materiału kwarcowego stopniowo oddzieli alkohol poliwinylowy od systemu, bez hydrofilowego koloidu ochronnego. , Film utworzony przez dyspersję redyspergowalnego proszku lateksowego, który jest nierozpuszczalny w wodzie, może pracować nie tylko w warunkach suchych, ale także w warunkach długotrwałego zanurzenia w wodzie. Oczywiście w systemach niealkalicznych, takich jak gips lub systemach z samymi wypełniaczami, ponieważ alkohol poliwinylowy nadal częściowo występuje w końcowej folii polimerowej, co wpływa na jej wodoodporność, gdy te systemy nie są używane do długotrwałego zanurzenia w wodzie, a polimer nadal ma swoje charakterystyczne właściwości mechaniczne, dyspergowalny proszek polimerowy może być nadal stosowany w tych systemach.

Wraz z ostatecznym uformowaniem filmu polimerowego, w utwardzonej zaprawie tworzy się układ złożony z nieorganicznych i organicznych spoiw, czyli kruchy i twardy szkielet z materiałów hydraulicznych, a w szczelinach i na powierzchni tworzy się redyspergowalny proszek polimerowy. Elastyczna sieć. Wytrzymałość na rozciąganie i spójność filmu żywicy polimerowej utworzonego z proszku lateksowego ulegają poprawie. Dzięki elastyczności polimeru, jego zdolność do odkształcania jest znacznie większa niż sztywnej struktury kamienia cementowego, co poprawia właściwości odkształcalne zaprawy i znacznie poprawia efekt rozpraszania naprężeń, co z kolei poprawia odporność zaprawy na pękanie.

Wraz ze wzrostem zawartości dyspergowalnego proszku polimerowego cały układ rozwija się w kierunku plastiku. W przypadku wysokiej zawartości proszku lateksowego, faza polimerowa w utwardzonej zaprawie stopniowo przewyższa fazę nieorganicznego produktu hydratacji. Zaprawa ulega zmianom jakościowym i staje się elastomerem, a produkt hydratacji cementu staje się „wypełniaczem”. Wytrzymałość na rozciąganie, elastyczność, giętkość i właściwości uszczelniające zaprawy modyfikowanej dyspergowalnym proszkiem polimerowym uległy poprawie. Wprowadzenie dyspergowalnych proszków polimerowych pozwala na utworzenie filmu polimerowego (filmu lateksowego) i stanowi część ścianek porów, uszczelniając w ten sposób wysoce porowatą strukturę zaprawy. Membrana lateksowa posiada mechanizm samorozciągający, który wywiera naprężenie na jej zakotwiczenie w zaprawie. Dzięki tym siłom wewnętrznym zaprawa jest utrzymywana w całości, zwiększając w ten sposób jej wytrzymałość kohezyjną. Obecność wysoce elastycznych i sprężystych polimerów poprawia elastyczność i sprężystość zaprawy. Mechanizm wzrostu granicy plastyczności i wytrzymałości na zniszczenie jest następujący: po przyłożeniu siły mikropęknięcia są opóźniane dzięki poprawie elastyczności i sprężystości, a Powstają dopiero po osiągnięciu wyższych naprężeń. Ponadto, splecione domeny polimerowe utrudniają również łączenie się mikropęknięć w pęknięcia przelotowe. W związku z tym dyspergowalny proszek polimerowy zwiększa naprężenie i odkształcenie materiału przy uszkodzeniu.

Warstwa polimerowa w zaprawie modyfikowanej polimerami ma bardzo istotny wpływ na jej twardnienie. Redyspergowalny proszek polimerowy rozprowadzony na granicy faz odgrywa kluczową rolę po rozproszeniu i uformowaniu w warstwę, zwiększając przyczepność do materiałów w kontakcie. W mikrostrukturze obszaru styku między proszkową zaprawą do klejenia płytek ceramicznych modyfikowaną polimerami a płytką ceramiczną, warstwa utworzona przez polimer tworzy mostek między zeszkloną płytką ceramiczną o wyjątkowo niskiej absorpcji wody a matrycą zaprawy cementowej. Obszar styku dwóch różnych materiałów jest obszarem wysokiego ryzyka, w którym powstają pęknięcia skurczowe prowadzące do utraty przyczepności. Dlatego zdolność folii lateksowych do naprawy pęknięć skurczowych odgrywa ważną rolę w klejach do płytek.

Jednocześnie redyspergowalny proszek polimerowy zawierający etylen charakteryzuje się lepszą przyczepnością do podłoży organicznych, zwłaszcza podobnych materiałów, takich jak polichlorek winylu i polistyren. Dobrym przykładem jest


Czas publikacji: 31 października 2022 r.