可再分散聚合物粉末改性胶粘剂的微结构及其与宏观性能的研究

客服主管发布于2016-06-21 10:56:16

来自：安米微纳

2.4相关微结构与最终物理性能间的动态发展过程

下图为聚合物的主要作用机理和相关微结构与最终物理性能之间动态发展过程的合成简图。其中，最关键的是自由孔隙水的数量，它控制着聚合物膜的形成和水泥的水化。砂浆干透的时刻是强度发展过程中的重要标志。事实上，当水泥的水化停止后，粘结强度在随后的几天仍在增加。这是可再分散胶粉改性砂浆的一个普遍现象，在普通水泥砂浆中是观察不到的。对此的解释是可再分散胶粉在乳胶成膜过程中经历了不同的阶段。初期的聚结和成膜主要是由蒸发引起的，因此，主要发生在砂浆的干燥过程中，同时伴随着水泥的水化。当所有的自由孔隙水被消耗后，水泥停止水化。这一点通过对普通水泥砂浆的试验获得了证实，它的强度增长与砂浆干燥是同时进行的。而当砂浆采用可再分散胶粉改性时，在砂浆干透后，已经形成的乳胶膜进一步聚结(乳胶成膜的最后阶段)，砂浆由此继续获得内聚强度和粘结强度的增长。研究结果表明，水泥基材料的碱性环境(高pH值和孔溶液中的离子强度)是乳胶颗粒聚结的重要因素。

研究表明，瓷砖胶粘剂中的聚合物在搅拌、施工和硬化的不同阶段具有不同的作用机理。可再分散胶粉在以下方面起到了关键的作用：

(1)水泥水化形成的环境有助于乳胶的聚结。乳胶的聚结在水泥水化后会持续较长的时间，即使水泥水化实际上由于干透而停止。这解释了为什么水泥水化程度平稳后数天粘结强度仍然继续增长(见上图)。乳胶膜在瓷砖-砂浆界面的形成是粘结性获得改善的主要机理。

(2)再分散。在搅拌阶段快速和完全分散，可以形成初始细小和均匀的乳胶颗粒分布。

(3)细小分散的乳胶与水泥以一种特殊的方式相互反应，它不会干扰水化，但会形成强烈交织共生的聚合物-水泥基体，后期可以获得独特的材料特性如内聚性和柔性。

3.结语

(1)水泥本身主要提供内聚性，但不一定会提供粘结性能，也不会提供柔性。

(2)可再分散胶粉与水泥各相之间良好平衡的相互作用，可以提供符合要求的可工作性(粘结性、剪切强度)，延长开放时间(对瓷砖适当湿润的能力)和导致形成具有微米尺寸的聚合物-水泥复合结构，具有独特的材料特性——强度和柔性。

(3)可再分散胶粉在砂浆-瓷砖界面形成牢固的柔性薄膜的能力是粘结的主要机理。特别是在粘贴致密玻化瓷砖材料的情况下，扫描电子显微镜微结构研究表明，瓷砖表面没有供形成机械咬合作用的孔隙，因此，聚合物形成的粘结是获得粘结性能的主要作用机制。

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