| 摘要：就改性羥丙基淀粉醚(簡稱“淀粉醚”)與兩種不同粘度的羥丙基甲基纖維素醚復配使用對柔性瓷磚膠相關性能的影響進行了試驗研究。結果表明，在適量增加纖維素醚總量的基礎上提高淀粉醚的取代率可以改善砂漿的保水率，同時淀粉醚可顯著增加柔性瓷磚膠的開放時間，改善其抗滑移性能，但會降低砂漿的粘結強度，此缺點可通過配方調整予以彌補。并對改性淀粉醚影響柔性瓷磚膠相關性能的機理進行了簡要闡述。
1 前言
干混砂漿，又稱干粉砂漿，是由膠凝材料、細骨料、添加劑等固體材料組成，按照精確配方，經工廠準確配料和均勻混合而制成的砂漿半成品。在工地上，工人只要按推薦比例，在干混砂漿中加水并進行攪拌達到所需的和易性，就可以方便地施工[1，2]。在干混砂漿配方體系中，添加劑摻量雖低，但卻起著極其重要的作用，比如改善砂漿拌合物的流變特性或施工性，以及提高硬化砂漿的粘結強度與耐久性等。
淀粉醚和纖維素醚一樣，是干混砂漿的重要添加劑之一。淀粉醚種類眾多，主要包括羧甲基淀粉(CMS)、羥丙基淀粉醚(HPS)、羥乙基淀粉醚(HES)、陽離子淀粉醚等[3]，國內廠家生產較多的是羥丙基淀粉醚，它可以通過淀粉和環氧丙烷或環氧氯丙烷在堿性條件下反應制得。羥丙基有良好的親水性，能提供淀粉醚極佳的保水性能。同時羥丙基為非離子性，受電解質的影響小，能在較寬的酸堿pH值條件下使用。而且取代醚鍵的穩定性高，在水解、氧化、交聯等化學反應過程中取代基都不會脫落，利用這種性質，對其進行復合變性加工、控制取代度，可以得到不同特性的產品[4-6]，因此特別有利于作建筑砂漿的添加劑。且用于改性的原材料淀粉來源于天然產物，是一種廣泛的可再生資源，淀粉基產品比纖維素醚等產品更為經濟，為降低干混砂漿產品的成本創造了條件。
本文將改性羥丙基淀粉醚與兩種不同黏度的羥丙基甲基纖維素醚進行復配，探討其對柔性瓷磚膠相關性能的影響，以期找到相關規律，從而促進淀粉醚在瓷磚膠等技術砂漿的應用。
2 原材料與試驗方法
2.1原材料
1.水泥。海螺P.O42.5水泥，其物理力學性能見表1。
 2.骨料。石英砂0.15-0.3mm，0.3-0.6mm，市售。
3.細填料。325 目重鈣粉，市售。
4.纖維素醚。羥丙基甲基纖維素醚CE，其中CE1粘度為15000 cps (2% 溶液，20°C)，CE2粘度為40000cps (2% 溶液，20°C)，上海尚南貿易有限公司提供。
5.淀粉醚。改性羥丙基淀粉醚(SE)，上海尚南貿易有限公司提供。
6.甲酸鈣。市售化工產品。
7.纖維。JRS木質纖維，上海尚南貿易有限公司提供。
8.乳膠粉。醋酸乙烯-乙烯可再分散乳膠粉，上海尚南貿易有限公司提供。
2.2試驗方法
保水率。參照《JGJ/T70-2009 建筑砂漿基本性能試驗方法標準》中“7保水性試驗”規定的方法進行。
開放時間和拉伸粘結強度。均按照《JCT547-2005 陶瓷墻地磚膠粘劑》中相關測試方法進行測試，其中拉伸粘結強度測試所用砂漿先晾置10min，再進行后續測試操作。
抗滑移性能。參考瓦克內部測試方法進行測定。
2.3試驗配比
本試驗通過測試淀粉醚對兩種不同黏度的纖維素醚的取代率及淀粉醚和纖維素醚總摻量變化來研究其對于柔性瓷磚膠相關性能的影響，表2為本試驗所用具體配方，該配方均能通過《JCT547-2005 陶瓷墻地磚膠粘劑》標準所規定的測試。
 3 結果與討論
3.1改性淀粉醚對瓷磚膠保水率的影響
保水率是指新拌水泥漿體經濾紙吸水后所保留的水量與總用水量的比值。而CE在砂漿中的主要作用是顯著提高水泥漿體的保水性，從而保證水泥砂漿有足夠的可施工性時間，更重要的是能將水分保持在砂漿中以提供足夠的水分進行水化。與CE不同，SE的作用主要提高砂漿的稠度，而對砂漿的保水性能改善不大。圖1顯示，柔性瓷磚粘結劑的保水率隨SE對CE替代率不同而產生變化。當CE粘度較低時(A-1)，采用淀粉醚取代25%的CE，砂漿保水率為90.4%，若維持CE與SE總摻量不變，提高SE取代率保水率可能會有所下降，故實際應用中，均通過增加CE與SE總摻量(B-1，此時SE取代率不變)或者同時提高SE的替代率(見C-1，此時CE摻量增加，同時SE比例上升)來獲得性價比平衡，由圖可見此時其砂漿初始保水率(實際指拌合后5min時的保水率)均有所增加，但10min，15min與20min的保水率均為B-1最高。在CE高粘度體系中，采用SE取代25%的CE其砂漿保水率為88.3%(A-2)，與A-1相比較低。這說明CE粘度越高，CE與SE總摻量越低，此時SE會使其保水率有所降低。故此時仍然可以通過增加CE與SE總摻量來獲得平衡。由此可見，在適量增加CE和SE的總摻量的基礎上增加SE的取代率可以改善砂漿的保水率。
 3.2改性淀粉醚對瓷磚膠開放時間的影響
砂漿的開放時間是指砂漿在拌合后能在一定時間內保持其初始工作性的能力。而SE在建筑砂漿中一個主要作用便是延長砂漿的開放時間。由圖2可見，兩種粘度CE的瓷磚膠體系中，隨著SE取代率的增加，其開放時間均顯著延長，當摻量為35%時，其開放時間分別能夠達到45min(C-1)與50min(C-2)。當SE摻量為25%時，其高粘度CE體系(A-2)的開放時間比低粘度CE體系(A-1)要延長5min。
3.3改性淀粉醚對瓷磚膠抗滑移性能的影響
圖3顯示了淀粉醚取代率對瓷磚膠抗滑移性能的影響。由圖所示，淀粉醚取代率由25%(A-1、B-1與A-2、B-2)提高至35%(C-1與C-2)時，其抗滑移性能均得到了提高，這是因為淀粉醚的摻加增加了砂漿的屈服值，而砂漿為抵抗其屈服值，其所增加砝碼之力必然增加，即提高了抗滑移性能。淀粉醚對抗滑移性能的提高也是其能在瓷磚膠中應用的主要原因。但與不同粘度纖維素醚復配對抗滑移性能是否造成差別，本次試驗中沒有明顯體現。
3.4改性淀粉醚對瓷磚膠粘結強度的影響
將涼置時間控制為10min情況下，對瓷磚膠的粘結強度進行了測試比較。如圖4所示，隨SE取代率的增加，瓷磚膠的粘結強度降低。當SE取代率為25%時(B-1)，粘結強度為0.9MPa，將SE取代率提高至35%，粘結強度降低至0.7MPa。在SE取代率相同的條件下，高粘度的CE體系其粘結強度要比低粘度的CE體系高，如A-2砂漿比A-1砂漿高0.1MPa，而B-2與C-2要分別比B-1與C-1各高0.3MPa。
   3.5機理分析
與直鏈淀粉相比，支鏈淀粉所占比例更大，是有著α-1，4和α-1，6支鏈的多鏈結構(圖5)，當SE溶于水后會均勻分散在水泥砂漿體系中，由于SE分子呈網狀結構，且帶負電，因此會吸附帶正電的水泥顆粒，作為過渡橋梁可以將水泥聯接起來(圖6)，從而賦予漿體較大的的屈服值(圖7)，起到提高抗下垂或抗滑移的作用(圖8)。
 4 結論
(1)在CE摻量較低的情況下，SE取代CE會降低瓷磚膠的保水率，且CE粘度越高，保水率降低越明顯。但在適量增加CE摻量的基礎上增加SE的取代率可以改善瓷磚膠的保水率。
(2)摻SE可顯著延長柔性瓷磚膠的開放時間，從而保證其有足夠的可施工時間。
(3)與CE相比，SE可顯著提高瓷磚膠的初始屈服值，從而改善其抗滑移性能。
(4)摻加SE會降低瓷磚膠的粘結強度，此缺點可通過配方調整予以彌補。
(5)CE通常只能提高體系的黏度和保水性而不能提高抗下垂和抗滑移性能，而SE可以有效地提高瓷磚膠的抗下垂和抗滑移性能，因此SE彌補了CE的這一不足與缺陷，同時SE與CE有相似的化學結構，這為SE在瓷磚膠類產品中的應用提供了一個可靠的保障。
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