Mecanismo de ação do pó polimérico dispersível em argamassa seca

Pó de polímero dispersível e outros adesivos inorgânicos (como cimento, cal hidratada, gesso, argila, etc.) e vários agregados, cargas e outros aditivos [como hidroxipropilmetilcelulose, polissacarídeo (éter de amido), fibra, etc.] são misturados fisicamente para produzir argamassa seca. Quando a argamassa em pó seca é adicionada à água e agitada, sob a ação do coloide protetor hidrofílico e da força de cisalhamento mecânico, as partículas de látex em pó podem ser rapidamente dispersas na água, o suficiente para formar uma película completa de látex redispersível. A composição do pó de borracha é variável, o que influencia a reologia da argamassa e diversas propriedades construtivas: a afinidade do pó de látex pela água quando redisperso, a viscosidade do pó de látex após a dispersão, o efeito no teor de ar da argamassa e na distribuição de bolhas. A interação entre o pó de borracha e outros aditivos faz com que diferentes pós de látex apresentem funções como aumentar a fluidez, a tixotropia e a viscosidade.

Geralmente se acredita que o mecanismo pelo qual o látex em pó redispersível melhora a trabalhabilidade da argamassa fresca é que o látex em pó, especialmente o coloide protetor, tem afinidade com a água quando disperso, o que aumenta a viscosidade da pasta e melhora a coesão da argamassa de construção.

Após a formação da argamassa fresca contendo a dispersão de látex em pó, com a absorção de água pela superfície da base, o consumo da reação de hidratação e a volatilização para o ar, a água diminui gradualmente, as partículas de resina se aproximam gradualmente, a interface se torna gradualmente menos nítida e a resina se funde gradualmente, finalmente polimerizando em um filme. O processo de formação do filme polimérico é dividido em três estágios. No primeiro estágio, as partículas de polímero se movem livremente em movimento browniano na emulsão inicial. À medida que a água evapora, o movimento das partículas é naturalmente cada vez mais restringido, e a tensão interfacial entre a água e o ar faz com que elas se alinhem gradualmente. No segundo estágio, quando as partículas começam a entrar em contato umas com as outras, a água na rede evapora por capilaridade, e a alta tensão capilar aplicada à superfície das partículas causa a deformação das esferas de látex, fazendo com que elas se fundam, e a água restante preenche os poros, formando o filme de maneira irregular. A terceira e última etapa permite a difusão (às vezes chamada de autoadesão) das moléculas do polímero para formar um filme verdadeiramente contínuo. Durante a formação do filme, as partículas de látex móveis e isoladas se consolidam em uma nova fase de filme fino com alta tensão de tração. Obviamente, para que o pó de polímero dispersível seja capaz de formar um filme na argamassa reendurecida, a temperatura mínima de formação de filme (TMF) deve ser garantida como inferior à temperatura de cura da argamassa.

Coloides – o álcool polivinílico deve ser separado do sistema de membrana polimérica. Isso não representa um problema em sistemas de argamassa de cimento alcalina, pois o álcool polivinílico será saponificado pelo álcali gerado pela hidratação do cimento, e a adsorção pelo material de quartzo o separará gradualmente do sistema, sem a necessidade de um coloide protetor hidrofílico. O filme formado pela dispersão do pó de látex redispersível, insolúvel em água, pode ser utilizado tanto em condições secas quanto em imersão prolongada em água. Em sistemas não alcalinos, como gesso ou sistemas com apenas cargas, como o álcool polivinílico ainda está presente parcialmente no filme polimérico final, o que afeta sua resistência à água, o pó polimérico dispersível pode ser utilizado nesses sistemas quando não houver imersão prolongada em água e o polímero ainda apresentar suas propriedades mecânicas características.

Com a formação final da película polimérica, forma-se na argamassa curada um sistema composto por ligantes inorgânicos e orgânicos, ou seja, um esqueleto rígido e quebradiço composto por materiais hidráulicos, e uma rede flexível de pó polimérico redispersível que se forma nos espaços e na superfície sólida. A resistência à tração e a coesão da película de resina polimérica formada pelo pó de látex são aprimoradas. Devido à flexibilidade do polímero, a capacidade de deformação é muito maior do que a da estrutura rígida da pasta de cimento, o desempenho de deformação da argamassa é melhorado e o efeito de dispersão de tensões é significativamente aprimorado, melhorando assim a resistência à fissuração da argamassa.

Com o aumento do teor de pó de polímero dispersível, todo o sistema evolui em direção ao plástico. No caso de alto teor de látex em pó, a fase polimérica na argamassa curada excede gradualmente a fase inorgânica do produto de hidratação. A argamassa sofre alterações qualitativas e se torna um elastômero, enquanto o produto de hidratação do cimento atua como um "enchimento". A resistência à tração, a elasticidade, a flexibilidade e as propriedades de selagem da argamassa modificada com pó de polímero dispersível são aprimoradas. A incorporação de pós de polímero dispersível permite a formação de um filme polimérico (filme de látex) que se integra às paredes dos poros, selando assim a estrutura altamente porosa da argamassa. A membrana de látex possui um mecanismo de autoalongamento que exerce tensão em sua ancoragem com a argamassa. Por meio dessas forças internas, a argamassa é mantida unida, aumentando sua resistência coesiva. A presença de polímeros altamente flexíveis e elásticos melhora a flexibilidade e a elasticidade da argamassa. O mecanismo para o aumento da tensão de escoamento e da resistência à ruptura é o seguinte: quando uma força é aplicada, as microfissuras são retardadas devido à melhoria na flexibilidade e elasticidade, e só se formam quando tensões mais elevadas são atingidas. Além disso, os domínios poliméricos entrelaçados também dificultam a fusão de microfissuras em fissuras passantes. Portanto, o pó polimérico dispersível aumenta a tensão e a deformação de ruptura do material.

A película polimérica na argamassa modificada com polímero tem um efeito muito importante no endurecimento da argamassa. O pó polimérico redispersível, distribuído na interface, desempenha outro papel fundamental após ser disperso e formar uma película: aumentar a adesão entre os materiais em contato. Na microestrutura da área de interface entre a argamassa de assentamento de revestimento cerâmico modificada com polímero em pó e o revestimento cerâmico, a película formada pelo polímero cria uma ponte entre o revestimento cerâmico vitrificado, com baixíssima absorção de água, e a matriz de argamassa de cimento. A área de contato entre dois materiais diferentes é uma região de alto risco, onde se formam fissuras de retração que levam à perda de adesão. Portanto, a capacidade das películas de látex de reparar fissuras de retração é crucial em adesivos para revestimentos cerâmicos.

Ao mesmo tempo, o pó de polímero redispersível contendo etileno apresenta maior adesão a substratos orgânicos, especialmente materiais similares, como o cloreto de polivinila e o poliestireno. Um bom exemplo disso é...


Data da publicação: 31 de outubro de 2022