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 inne dodatki [takie jak hydroksypropylometyloceluloza, polisacharyd (eter skrobi), włókno włókniste itp.] są fizycznie wymieszać w celu uzyskania suchej zaprawy. Po dodaniu suchej zaprawy proszkowej do wody i mieszaniu pod działaniem hydrofilowego koloidu ochronnego i mechanicznej siły ścinającej, cząsteczki proszku lateksowego można szybko rozprowadzić w wodzie, co wystarczy, aby redyspergowalny proszek lateksowy całkowicie się pokrył. Skład proszku gumowego jest różny, co ma wpływ na reologię zaprawy i różne właściwości konstrukcyjne: powinowactwo proszku lateksowego do wody po jego ponownym zdyspergowaniu, różną lepkość proszku lateksowego po zdyspergowaniu, 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.

Powszechnie uważa się, że mechanizm, dzięki któremu redyspergowalny proszek lateksowy poprawia urabialność świeżej zaprawy, polega na tym, że proszek lateksowy, zwłaszcza koloid ochronny, po zdyspergowaniu ma powinowactwo do wody, co zwiększa lepkość zaczynu i poprawia spójność zaprawy. zaprawa budowlana.

Po utworzeniu świeżej zaprawy zawierającej dyspersję proszku lateksowego, wraz z absorpcją wody przez powierzchnię podłoża, zużyciem reakcji hydratacji i ulatnianiem się do powietrza, woda stopniowo się zmniejsza, stopniowo zbliżają się cząsteczki żywicy, granica stopniowo się zaciera. , a żywica stopniowo łączy się ze sobą. ostatecznie spolimeryzowany w folię. Proces tworzenia folii polimerowej dzieli się na trzy etapy. W pierwszym etapie cząstki polimeru poruszają się swobodnie w formie ruchów Browna w emulsji wyjściowej. W miarę parowania wody ruch cząstek jest w naturalny sposób coraz bardziej ograniczony, a napięcie międzyfazowe pomiędzy wodą i powietrzem powoduje, że stopniowo układają się one w jedną całość. W drugim etapie, gdy cząstki zaczynają się ze sobą kontaktować, woda w sieci odparowuje przez kapilarę, a wysokie napięcie kapilarne przyłożone do powierzchni cząstek powoduje deformację kulek lateksu, powodując ich stopienie się ze sobą, a pozostała woda wypełnia pory i tworzy się zgrubnie film. Trzeci i ostatni etap umożliwia dyfuzję (czasami nazywaną samoadhezją) cząsteczek polimeru w celu utworzenia prawdziwie ciągłego filmu. Podczas tworzenia folii izolowane, ruchome cząstki lateksu konsolidują się, tworząc nową fazę cienkiej folii, poddając się dużym naprężeniom rozciągającym. Oczywiście, aby dyspergowalny proszek polimerowy mógł utworzyć powłokę w utwardzonej zaprawie, należy zagwarantować, że minimalna temperatura tworzenia powłoki (MFT) będzie niższa niż temperatura utwardzania zaprawy.

Koloidy – alkohol poliwinylowy należy oddzielić od układu membran polimerowych. Nie stanowi to problemu w przypadku alkalicznego układu zaprawy cementowej, ponieważ alkohol poliwinylowy zostanie zmydlony przez alkalia powstałe w wyniku hydratacji cementu, a adsorpcja materiału kwarcowego będzie stopniowo oddzielać alkohol poliwinylowy od układu, bez hydrofilowego koloidu ochronnego . , Folia powstająca w wyniku zdyspergowania 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 w systemach zawierających same wypełniacze, ponieważ w końcowej folii polimerowej alkohol poliwinylowy nadal występuje częściowo, co wpływa na wodoodporność folii, gdy systemy te nie są używane długotrwale przed wodą zanurzeniu, a polimer nadal zachowuje swoje charakterystyczne właściwości mechaniczne, w tych układach nadal można stosować dyspergowalny proszek polimerowy.

Wraz z ostatecznym utworzeniem folii polimerowej w utwardzonej zaprawie tworzy się układ złożony ze spoiw nieorganicznych i organicznych, to znaczy kruchy i twardy szkielet złożony z materiałów hydraulicznych, a w szczelinie i powierzchni stałej tworzy się redyspergowalny proszek polimerowy. elastyczna sieć. Zwiększa się wytrzymałość na rozciąganie i spójność folii z żywicy polimerowej utworzonej przez proszek lateksowy. Ze względu na elastyczność polimeru zdolność do odkształcania jest znacznie większa niż sztywna struktura kamienia cementowego, poprawia się odkształcalność zaprawy i znacznie poprawia się efekt rozpraszania naprężeń, poprawiając w ten sposób odporność zaprawy na pękanie .

Wraz ze wzrostem zawartości dyspergowalnego proszku polimerowego cały system rozwija się w kierunku tworzywa sztucznego. W przypadku dużej zawartości proszku lateksowego faza polimerowa w utwardzonej zaprawie stopniowo przekracza fazę nieorganicznego produktu hydratacji, zaprawa ulegnie zmianom jakościowym i stanie się elastomerem, a produkt hydratacji cementu stanie się „wypełniaczem”. Poprawiono wytrzymałość na rozciąganie, elastyczność, elastyczność i właściwości uszczelniające zaprawy modyfikowanej proszkiem dyspergowalnego polimeru. Dodatek dyspergowalnych proszków polimerowych umożliwia utworzenie folii polimerowej (folii lateksowej) stanowiącej część ścianek porów, uszczelniając w ten sposób wysoce porowatą strukturę zaprawy. Membrana lateksowa posiada mechanizm samorozciągający, który powoduje naprężenie jej zakotwienia w zaprawie. Dzięki tym siłom wewnętrznym zaprawa utrzymuje się jako całość, zwiększając w ten sposób wytrzymałość spoiwa zaprawy. Obecność polimerów wysokoelastycznych i wysokoelastycznych poprawia elastyczność i sprężystość zaprawy. Mechanizm wzrostu granicy plastyczności i wytrzymałości na zerwanie jest następujący: po przyłożeniu siły mikropęknięcia opóźniają się ze względu na poprawę elastyczności i sprężystości i nie powstają aż do osiągnięcia wyższych naprężeń. Ponadto przeplatające się domeny polimerowe utrudniają również łączenie mikropęknięć w pęknięcia przelotowe. Dlatego dyspergowalny proszek polimerowy zwiększa naprężenie niszczące i odkształcenie niszczące materiału.

Bardzo istotny wpływ na twardnienie zaprawy ma powłoka polimerowa zawarta w zaprawie modyfikowanej polimerami. Rozprowadzony na powierzchni styku redyspergowalny proszek polimerowy po zdyspergowaniu i uformowaniu w błonę pełni jeszcze jedną kluczową rolę, co ma na celu zwiększenie przyczepności do stykających się materiałów. W mikrostrukturze obszaru styku zaprawy do klejenia płytek ceramicznych modyfikowanej proszkiem polimerowym z płytką ceramiczną, utworzona przez polimer warstwa tworzy pomost pomiędzy płytką ceramiczną zeszkloną o wyjątkowo niskiej absorpcji wody a matrycą zaprawy cementowej. Obszar styku dwóch różnych materiałów jest obszarem szczególnego ryzyka, w którym tworzą się 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 ma lepszą przyczepność do podłoży organicznych, zwłaszcza podobnych materiałów, takich jak polichlorek winylu i polistyren. Dobry przykład


Czas publikacji: 31 października 2022 r