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      干混砂漿添加劑漫談系列之可再分散乳膠粉

      2019-5-17 09:10| 發布者:admin| 查看:191| 評論:0|來自:[db:出處]

      QQ截圖20161009135126
       
      今天我們主要聊一聊可再分散乳膠粉是如何生產的,生產過程是怎樣的,這些基礎問題也會進一步幫助大家更明確的認識可再分散乳膠粉,幫助大家從自己的實際需要中來挑選合適的產品。
       
      可再分散乳膠粉的生產那過程主要分為兩個步驟:
       
      第一步是通過乳液聚合生產聚合物乳液;
       
      第二步是將由聚合物乳液制備的混合物進行噴霧干燥獲得聚合物粉末。
       
      QQ截圖20161009135142

      實際上就如同牛奶轉換成奶粉一個道理。但是在可再分散乳膠粉的生產過程中,乳膠粉是由單體乳化液滴轉變而成的聚合物“固體”顆粒.嚴格來說這些顆粒并不是固體,因為此處考慮的聚合物具有熱塑性,只有在低于某一臨界溫度時才成為固體,該臨界溫度被稱為玻璃化溫度(Tg)。只有在此溫度以下,熱塑體才失去其所有的結晶態性質。這里再次請大家牢牢記住玻璃化溫度這個指標,這個指標會實際反映膠粉的檔次與品質,因為不同質量及品性的乳液會直接影響此指標。
       
      QQ截圖20161009135309
       
      這里我們簡要介紹一下目前用來生產可再分散乳膠粉的聚合物乳液主要是哪些類別。當前市場主要應用的可再分散乳膠粉主要有:
       
      ①醋酸乙烯酯與乙烯共聚乳膠粉(VAc/E)   這類乳膠粉目前在市場上占主要份額,因為醋酸乙烯酯與乙烯共聚樹脂具有優良的抗紫外線以及良好的耐熱和長期穩定性;具有高抗皂化性能(由于乙烯的不皂化性決定);具有最寬范圍的玻璃化溫度(Tg);具有相對優良的粘接、柔性與力學性能;醋酸乙烯脂與乙烯共聚樹脂極易與性能優良的保護膠體(聚乙烯醇)結合。
       
      ②乙烯與氯乙烯及月桂酸乙烯脂三元共聚乳膠粉(E/VC/VL)
       
      ③醋酸乙烯脂與乙烯及高級脂肪酸乙烯脂三元共聚乳膠粉   (VAc/E/Veo Va )
       
      ④醋酸乙烯脂與高級脂肪酸乙烯醋共聚乳膠粉(VAc/VeoVa)
       
      ⑤丙烯酸酯與苯乙烯共聚乳膠粉(A/S)
       
      ⑥醋酸乙烯脂與丙烯酸脂及高級脂肪酸乙烯脂三元共聚乳膠粉(VAc/A/VeoVa)
       
      ⑦醋酸乙烯酯均聚乳膠粉(SBR)
       
      前三種可再分散乳膠粉在全球市場上占有絕大多數份額(超過80%)。
       
      以及其他二元與三元共聚乳膠粉或其他加入功能性添加劑的配方乳膠粉等。綜上所述,生產不同產品不同用途應該選擇更適合的細分類別的乳膠粉。
       
      在簡單介紹了可再分散乳膠粉的生產過程及分類后再談談很多人只知其然不知其所以然的一個問題,就是可再分散乳膠粉在砂漿中的作用機理,即可再分散乳膠粉在砂漿中是如何發揮作用,發揮了什么作用的問題。
         
      可再分散乳膠粉與其他無機粘接劑(如水泥、熟石灰、石膏等)以及各種骨料、填料和其他添加劑(如甲基羥丙基纖維素醚、淀粉醚、木質纖維素、憎水劑等)進行物理混合制成干混砂漿。當將干混砂漿加人水中攪拌時,在親水性的保護膠體以及機械剪切的作用下,乳膠粉顆粒會分散到水中。正常的可再分散乳膠粉分散所需要的時間非常短暫,這個再分散的時間指標也是考察其質量的一個重要參數。例如。在干噴混凝土修補砂漿中,加有可再分散乳膠粉的干砂漿與水僅在噴嘴終處混合約0.1秒的時問便噴射到施工面上,但這已經足以使可再分散乳膠粉充分地分散和成膜。在早期混合階段,乳膠粉已經開始對砂漿的流變性以及施工性產生影響。
       
      由于各細分乳膠粉本身的特性以及改性的不同,這種影響也不同,有的有助流作用,而有的有增加觸變性作用。其影響的機理來自多方面,有乳膠粉在分散時對水的親和帶來的影響,有乳膠粉分散后黏度不同的影響,有由于保護膠體帶來的影響,有由于對水泥和水帶來的影響,有對砂漿含氣量提高以及氣泡分布帶來的影響,以及自身添加劑和與其他添加劑相互作用帶來的影響等。所以定制化、細分化的選擇可再分散乳膠粉是影響產品質量的重要手段。其中較為普遍的觀點是,可再分散乳膠粉通常會使砂漿含氣量提高,從而對砂漿的施工起到潤滑的作用,以及乳膠粉尤其是保護膠體分散時,對水的親和性與黏稠度的增加有助于施工砂漿內聚力的提高,從而改善砂漿的和易性。隨后,含有乳膠粉分散液的濕砂漿施工于作業面上,隨著水分在三個層面上的減少------基層的吸收、水泥水化反應的消耗、面層水分向空氣中揮發,樹脂顆粒逐漸靠近,界面逐漸相互融合,最終成為連續的高分子薄膜,這一過程主要發生在砂漿的氣孔以及固體的表面。
       
      需要強調的是,要想使這一過程不可逆,即當聚合物膜再次遇水不會二次分散,可再分散乳膠粉的保護膠體-----聚乙烯醇必須從聚合物膜的體系中分離出去。這在堿性的水泥砂漿體系中不是難題,因為聚乙烯醇會被水泥水化生成的堿所皂化,同時石英類的材料對其的吸附作用,使得聚乙烯醇逐漸從體系中分離,沒有了親水性的保護膠體,本身不溶于水的、由可再分散乳膠粉一次分散所成的膜,不但可以在干條件下,也可以在長期浸水的條件下發揮作用。在非堿性體系中,如石膏體系或僅有填料的體系中,由于某種原因聚乙烯醇仍有部分存在于最終的聚合物膜中,影響到膜的耐水性,但由于這些體系均不用于長期浸水的場合,以及聚合物仍然具有其特有的力學性能,所以也并不影響可再分散乳膠粉在這些體系中的應用。
       
       QQ截圖20161009135318

      隨著最終聚合物薄膜的形成,在固化的砂漿中形成了由無機與有機粘接劑構成的框架體系,即水硬性材料構成脆硬性骨架,可再分散乳膠粉在間隙與固體表面成膜構成柔韌性連接。這種連接可以想象成由很多細小的彈簧連接在剛性的骨架上,由于乳膠粉形成的高分子樹脂薄膜的拉伸強度通常高于水硬性材料一個數量級以上,使得砂漿自身強度得以增強,即內聚力得以提高。由于聚合物的柔性和形變能力遠高于如水泥等形成的剛性結構,砂漿的可變形性得以提高,分散應力的作用得到大幅提高,從而提高了砂漿的抗裂能力。
       
      QQ截圖20161009135326
       
      隨著可再分散乳膠粉摻量的提高,整個體系向塑料方向發展。在高乳膠粉摻量的情況下,固化后砂漿中的聚合物相逐漸超過無機水化產物的相,砂漿發生質的改變,變成一個彈性體,同時水泥的水化產物變成一種“填料”。分布于界面上的可再分散乳膠粉經分散后成的膜又起到了另一種關鍵的作用,即增強對所接觸材料的粘接性,這對一些難粘的表面,如極低吸水或不吸水的表面(如光滑的混凝土及水泥材料表面、鋼板、同質磚、?;u面等)和有機材料表面(如EPS板、塑料等),顯得尤其重要。因為無機粘接劑對材料的粘接是通過機械嵌固的原理達到的,即水硬性的漿料滲透到其他材料的空隙中,逐漸固化,最后像鑰匙嵌在鎖中一樣將砂漿抓附在材料表面,對以上的難粘表面,由于無法有效地滲透到材料內部形成良好的機械嵌固,使得僅有無機粘接劑的砂漿沒有有效地與其粘接,而聚合物的粘接機理則不同,聚合物是以分子間作用力與其他材料表面進行粘接,而不依賴于表面的空隙率(當然毛糙的表面與增大的接觸面會提高粘接力)。
       
      基于上面所論述的可再分散乳膠粉的工作機理,大家也可以看出一些不良商家所吹捧的基于腐蝕性粘接的某些所謂膠粉的不可使用性,目前市面上還有一些所謂的純植物性膠粉或其他混合類膠粉往往只表現出了良好的初粘性,但是其作用機理卻往往與可再分散乳膠粉大相徑庭。這里并不是否認其他類別膠粉的實用性,但務必在購買時詳細了解其在不同骨料中的基本作用機理。凡是真材實料,必可以有系統的可論述的作用機理,千萬不要被表面的初粘性所蒙蔽。

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