Диспергируемый полимерный порошок и другие неорганические клеи (такие как цемент, гашеная известь, гипс, глина и т. д.), а также различные заполнители, наполнители и другие добавки [такие как гидроксипропилметилцеллюлоза, полисахарид (крахмальный эфир), волокно и т. д.] физически смешиваются для получения сухой смеси. При добавлении сухого порошкового раствора в воду и перемешивании, под действием гидрофильного защитного коллоида и механической силы сдвига, частицы латексного порошка быстро диспергируются в воде, чего достаточно для образования полностью диспергируемой пленки из латексного порошка. Различный состав резиновой крошки влияет на реологию раствора и различные строительные свойства: сродство латексного порошка к воде при повторном диспергировании, различная вязкость латексного порошка после диспергирования, влияние на содержание воздуха в растворе и распределение пузырьков. Взаимодействие резиновой крошки с другими добавками приводит к тому, что различные латексные порошки обладают свойствами повышения текучести, повышения тиксотропии и повышения вязкости.
Принято считать, что механизм, посредством которого диспергируемый латексный порошок улучшает удобоукладываемость свежего раствора, заключается в том, что латексный порошок, особенно защитный коллоид, при диспергировании обладает сродством к воде, что увеличивает вязкость суспензии и улучшает сцепление строительного раствора.
После образования свежего раствора, содержащего дисперсию латексного порошка, происходит поглощение воды поверхностью основания, расходование гидратационной реакции и испарение в воздух, при этом количество воды постепенно уменьшается, частицы смолы постепенно сближаются, граница раздела фаз постепенно размывается, и смола постепенно сплавляется друг с другом, в конечном итоге полимеризуясь в пленку. Процесс образования полимерной пленки делится на три этапа. На первом этапе частицы полимера свободно движутся в форме броуновского движения в исходной эмульсии. По мере испарения воды движение частиц естественным образом все больше ограничивается, а поверхностное натяжение между водой и воздухом заставляет их постепенно выравниваться. На втором этапе, когда частицы начинают соприкасаться друг с другом, вода в сетке испаряется через капилляры, а высокое капиллярное натяжение, приложенное к поверхности частиц, вызывает деформацию латексных сфер, заставляя их сплавляться, а оставшаяся вода заполняет поры, и пленка формируется приблизительно. Третий и заключительный этап обеспечивает диффузию (иногда называемую самоадгезией) молекул полимера для образования действительно сплошной пленки. В процессе формирования пленки изолированные подвижные частицы латекса консолидируются в новую тонкую пленочную фазу с высоким растягивающим напряжением. Очевидно, что для того, чтобы диспергируемый полимерный порошок мог образовать пленку в повторно затвердевшем растворе, минимальная температура пленкообразования (МТП) должна быть гарантированно ниже температуры отверждения раствора.
Коллоиды – поливиниловый спирт – необходимо отделять от полимерной мембранной системы. В щелочных цементных растворах это не проблема, поскольку поливиниловый спирт будет омыляться щелочью, образующейся при гидратации цемента, а адсорбция кварцевого материала постепенно отделит поливиниловый спирт от системы, без гидрофильного защитного коллоида. Пленка, образованная путем диспергирования редиспергируемого латексного порошка, нерастворимого в воде, может работать не только в сухих условиях, но и при длительном погружении в воду. Конечно, в нещелочных системах, таких как гипс или системы только с наполнителями, поскольку поливиниловый спирт все еще частично присутствует в конечной полимерной пленке, что влияет на водостойкость пленки, при длительном погружении в воду эти системы не используются, и полимер сохраняет свои характерные механические свойства, в этих системах все еще можно использовать диспергируемый полимерный порошок.
В результате окончательного формирования полимерной пленки в затвердевшем растворе образуется система, состоящая из неорганических и органических связующих, то есть хрупкий и твердый каркас из гидравлических материалов, а в зазорах и на твердой поверхности формируется гибкая сетчатая структура из редиспергируемого полимерного порошка. Прочность на растяжение и сцепление полимерной смоляной пленки, образованной латексным порошком, повышаются. Благодаря гибкости полимера, его деформационная способность значительно выше, чем у жесткой структуры цементного камня, улучшаются деформационные характеристики раствора, значительно повышается эффект диспергирования напряжений, что улучшает трещиностойкость раствора.
С увеличением содержания диспергируемого полимерного порошка вся система развивается в сторону пластика. В случае высокого содержания латексного порошка полимерная фаза в затвердевшем растворе постепенно превышает фазу неорганических продуктов гидратации, раствор претерпевает качественные изменения и становится эластомером, а продукт гидратации цемента становится «наполнителем». Прочность на растяжение, эластичность, гибкость и герметизирующие свойства раствора, модифицированного диспергируемым полимерным порошком, улучшаются. Включение диспергируемых полимерных порошков позволяет формировать полимерную пленку (латексную пленку), которая становится частью стенок пор, тем самым герметизируя высокопористую структуру раствора. Латексная мембрана обладает механизмом саморастяжения, который создает натяжение для ее закрепления в растворе. Благодаря этим внутренним силам раствор удерживается как единое целое, тем самым увеличивая прочность сцепления раствора. Наличие высокоэластичных и гибких полимеров улучшает гибкость и эластичность раствора. Механизм увеличения предела текучести и прочности на разрушение следующий: при приложении силы микротрещины задерживаются благодаря улучшению гибкости и эластичности и не образуются до тех пор, пока не будут приложены более высокие напряжения. достигнуто. Кроме того, переплетенные полимерные домены также препятствуют слиянию микротрещин в сквозные трещины. Следовательно, диспергируемый полимерный порошок увеличивает напряжение и деформацию разрушения материала.
Полимерная пленка в модифицированном полимером растворе оказывает очень важное влияние на его затвердевание. Диспергируемый полимерный порошок, распределенный на границе раздела фаз, играет еще одну ключевую роль после диспергирования и образования пленки, а именно, увеличивает адгезию к контактирующим материалам. В микроструктуре зоны контакта между порошковым полимерно-модифицированным раствором для склеивания керамической плитки и керамической плиткой, пленка, образованная полимером, формирует мостик между витрифицированной керамической плиткой с чрезвычайно низким водопоглощением и цементной матрицей раствора. Зона контакта двух разнородных материалов является особой зоной повышенного риска, где образуются усадочные трещины, приводящие к потере адгезии. Поэтому способность латексных пленок залечивать усадочные трещины играет важную роль в плиточных клеях.
В то же время, диспергируемый полимерный порошок, содержащий этилен, обладает более выраженной адгезией к органическим субстратам, особенно к аналогичным материалам, таким как поливинилхлорид и полистирол. Хороший пример
Дата публикации: 31 октября 2022 г.