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可再分散乳胶粉在砂浆中的作用机理

作者:phpcms| 更新时间:2018-11-06 13:52:24

 干混砂浆种类繁多,其配比与生产材料也不尽相同,但其中最关键的主材要属胶粉,国内国外的胶粉生产厂家也因干混砂浆的高速发展而壮大起来。在市场的实际环境中,目前各类乳胶粉可谓名目繁多让人眼花缭乱,不但很难区分优劣甚至有时都真假难辨。其结果,就是使用方如果没有自己的专业技术人员或检测设备只能被市场上众多的无良商家忽悠。目前在网上也流传有一些所谓的检测方法,比如:观测溶解液的浑浊度、成膜状况等方法。这些方法都只是从表层上去认知,对于使用方最终判定是否适合自己的产品并不能给以科学的方法论支撑。在此,我们将会从胶粉最基本的原材料构成,特性,使用目的等几方面来系统的为大家免费普及胶粉的一些基本概念。
首先,一个基本概念要了解真正意义上的可再分散乳胶粉是怎么生产得来的。 (可再分散乳胶粉是由合成树脂乳液通过加入其他物质改性,经喷雾干燥而成,以水作为分散介质时,又可形成乳液的、具有可再分散性的聚合物粉末。可再分散乳胶粉通常为白色粉状,但也有少数有其他的颜色。)可再分散乳胶粉应包括:聚合物树脂、添加剂、保护胶体、抗结块剂。
1.聚合物树脂  位于乳胶粉颗粒的核心部分,也是可再分散乳胶粉发挥作用的主要成分,例如,聚醋酸乙烯酯/乙烯树脂等。不同厂家不同工艺生产出来的聚醋酸乙烯酯乳液的质量会直接影响所生产的胶粉的品质。正常的大厂为了保证产品质量的稳定性通常会持续稳定的用一个品牌的聚醋酸乙烯酯来生产可再分散乳胶粉。这里我们可以实际举例,某国内知名大品牌国产胶粉在2015年因为管理原因曾经更换过便宜的聚醋酸乙烯酯乳液来生产可再分散乳胶粉,结果造成大规模质量波动,但也在市场上造成了不可挽回的损失。更甚至于这里有些不良商家会用到白乳胶之类来代替喷粉。
2.添加剂(内)  与树脂在一起起到改性树脂的作用,例如,降低树脂成膜温度的增塑剂(通常醋酸乙烯酯/乙烯共聚树脂不需要添加增塑剂),并非每种乳胶粉都有添加剂成分。很多小厂家的可再分散乳胶粉只有成膜温度指标而不能称作玻璃化温度,这也是胶粉本身品质的一个重要参数。
3.保护胶体  在可再分散乳胶粉颗粒的表面包裹的一层亲水性的材料,绝大多数可再分散乳胶粉的保护体为聚乙烯醇。这里的聚乙烯醇是要一同参与喷雾干燥过程的,而不是简单的混合,这里就要提出另一个市场上常见的问题,很多自称自己生产胶粉的小作坊仅仅是做了一个混料的物理过程,这种产品严格来说不能称之为可再分散乳胶粉。
4.添加剂(外)  为进一步扩展可再分散乳胶粉的性能又另外添加的材料,如在某些助流性的乳胶粉中添加高效减水剂,与内添加剂一样,不是每种可再分散乳胶粉都含有这种添加剂。
5.抗结块剂  细矿物填料,主要用于防止乳胶粉在贮运过程中结块以及便于乳胶粉流动(从纸袋或槽车中倾倒出来)。这个填充料也是会大大影响可再分散乳胶粉实际生产成本和功效的部分。市场上很多低价胶粉就是把填充料比分加大,从而降低成本。简单说,就是平时所说的灰分这个指标。不同厂家添加的填充料不同本身也会影响胶粉与水泥等混合后的效果。因为无机粘接剂对材料的粘接是通过机械嵌固的原理达到的。

可再分散乳胶粉在聚合物砂浆中的作用机理:

首先,可再分散乳胶粉与其它无机胶粘剂以及各种骨料、填料和其他添加剂进行物理混合制成聚合物砂浆。当将聚合物砂浆加入水中搅拌时,在亲水性保护胶体以及机械剪切力的作用下,胶粉颗粒分散到水中,并足以使可在分散乳胶粉充分成膜。可再分散乳胶粉通常使砂浆含气量提高,对砂浆的施工起到润滑作用,以及胶粉尤其是保护胶体分散时对水的亲和以及随后的粘稠度对施工砂浆内聚力提高,从而提高了和易性。其次,含有胶粉分散液的湿砂浆施工与作业面上,随着水分在三个层面上的减少:基面的吸收、水硬性材料的反应消耗,面层的向空气挥发,树脂颗粒逐渐靠近,界面逐渐模糊,树脂逐渐相互融合,最终聚合成膜。最终成为连续的高分子薄膜这一过程主要发生在砂浆的气孔以及固体的表面。随着聚合物薄膜的形成,在固化的砂浆中形成了由无机与有机胶粘剂构成的框架体系,即水硬性材料构成的脆硬性骨架,以及可再分散乳胶粉在间隙与固体表面成膜构成的柔韧性连接,由于胶粉形成的高分子树脂薄膜的拉伸强度通常高于水硬性材料一个数量级以上,使得砂浆自身强度得以增强,即内聚力得以提高。由于聚合物的柔韧性远高于水泥形成的刚性结构,砂浆的可变形性得以提高,分散应力的作用得到大幅度提高,从而提高了砂浆的抗裂性能。同时分布于界面上的可再分散乳胶粉经分散以后成的膜又起到了另一种关键作用,即增加了对接触材料的粘结性。
 
可再分散乳胶粉在聚合物砂浆中所起作用:
可再分散乳胶粉在聚合物砂浆固化后的作用机理有:
⑴可再分散乳胶粉分散后成膜并作为第二种胶粘剂发挥粘结增强作用;
⑵保护胶体被砂浆体系吸收;
⑶成膜的聚合物树脂作为增强材料分布于整个砂浆体系中,从而增加了砂浆的内聚力。
可再分散乳胶粉在湿砂浆中的作用:
⑴提高施工性能;
⑵改善流动性能;
⑶增加触变与抗垂性;
⑷改进内聚力;
⑸延长开放时间;
⑹增强保水性。
可再分散乳胶粉在砂浆固化以后的作用:
⑴提高拉伸强度;
⑵增强抗弯折强度;
⑶减小弹性模量;
⑷提高可变形性;
⑸增加材料密实度;
⑹增进耐磨强度;
⑺提高内聚强度;
⑻降低碳化深度;
⑼减少材料吸水性;
⑽使材料具有极佳的憎水性。


可再分散乳胶粉检验:
⑴外观:产品标记是否正确,外部包装是否正常,有无破损,产品重量是否符合合同,有无受潮或结块等必要的外观检验。
⑵实验室检验:
①固含量:标准室温条件下(23±3℃,50±5%RH)下,称取一定量的胶粉,然后在105℃烘干至恒重,干燥器中冷却到室温后再称重,然后将干燥后的质量除以起始的质量应当不小于技术资料表中的固含量。
②负压筛筛分实验:按照可再分分散乳胶粉厂家提供的技术资料表,选用相应的筛网,在负压筛分机上测试筛余是否符合技术资料表的数据。
③灰分:将在标准室温条件下(如上),称取一定质量的胶粉,在105℃烘干至恒重,干燥器中冷却到室温后称取的质量为起始质量,然后将胶粉放入450℃的马弗炉中灼烧至恒重,在干燥器中冷却至室温后再称重,将起始质量减去烧后质量再除以起始质量即为灰分,应当符合胶粉厂家的技术资料表中灰分的数量。
④标准配方的检验:将可再分散乳胶粉加入标准配方中然后检验其物理性能(凝结时间、流动度、开放时间、粘接强度、抗压抗折强度等)

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