可再分散性乳胶粉研究报告

可再分散乳胶粉研究报告

第一章可再分散乳胶粉产品简介

一、可再分散乳胶粉产品概述

由聚合乳液通过加入其它物质改性，经喷雾干燥而成，以水作为分散介质可再行程乳液，具有可再分散性的聚合物粉末。

1.2可再分散乳胶粉的组成：

通常为白色粉状，但也有少数有其他颜色，它的主要成分包括：

聚合物树脂：位于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。

添加剂（内）：与树脂一起起到改性树脂的作用。

添加剂（外）：为进一步扩展可再分散乳胶粉的性能的又另添加材料。

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材料，绝大数为聚乙烯醇。

抗结块剂：细矿物填料，主要用于防止胶粉在储运过程中结块以及便于干粉流动。

可再分散聚合物胶粉是水溶性的, 当这些粉末与水搅拌或在砂浆中与水混合时, 会生成与原始乳液性能相似的稳定分散体系, 聚合物颗粒自行分散并不会同水泥粘聚, 一个粒经在50~300μm 的可再分散聚合物胶粉颗粒中主要包含了许多分散粒子( 每个粒子的直径大约1μm) 。

1.3包装与贮存：

需储存于阴凉干燥之场所，建议使用期限为六个月，在夏天使用时则请尽量早使用，若保存于温度潮湿之场所则会增加结块之几率，开袋后亦请尽可能一次使用完毕，否则需将袋口封好以避免从空气中吸收水分。

1.4常用的可再分散乳胶粉按聚合物种类进行分类如下表：

聚合物种类代号

醋酸乙烯酯均聚物PVAc

丙烯酸酯类AC

乙烯-醋酸乙烯酯共聚物E/VAc

醋酸乙烯酯-叔碳酸乙烯酯共物VAc/VeoVa

丙烯酸酯-苯乙烯共聚物A/S

苯乙烯-丁二烯共聚物SBR

乙烯-氯乙烯-月桂酸乙烯酯三元共聚物E/VC/VL

醋酸乙烯酯-乙烯-叔碳酸乙烯酯共物VAc/E/VeoVa 醋酸乙烯酯-丙烯酸酯-叔醋酸乙烯酯共物VAc/A/VeoVa 醋酸乙烯酯-乙烯-丙烯酸酯共聚物VAc/E/A 醋酸乙烯酯-乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物VAc/E/MMA

1.5分辨可再分散乳胶粉优劣的几种方法：

（1）溶解法，取一定量的可再分散性乳胶粉溶解于5倍质量的水中，充分搅拌后静置5分钟后观察。原则上沉淀到底层的不容物越少，可再分散性乳胶粉的质量越好。这种方法简单易行。

（2）成膜法，取一定质量的可再分散性乳胶粉，溶解于2倍的水中，搅拌均匀后静置2分钟，再次搅拌均匀，将溶液倒在一块平放的洁净玻璃上，玻璃置于通风背阴处。待充分干燥后，揭下。观察揭下的聚合物膜。透明度高的质量好。然后进行适度拉扯，弹力好的质量好。再将膜切割成条状，浸泡到水中，1天后观察，被水溶解的少的质量好。这种方法更加客观。

（3）灰分法，取一定量的可再分散性乳胶粉，称重后放置到金属容器中，升温到500

度左右，经过500度高温烧灼后，冷却到常温，再次称重。重量轻的质量好。

二、可再分散乳胶粉产品主要用途及性能简介

由于可再分散乳胶粉具有高粘结能力和独特的性能，如：抗水性，施工性及隔热性等，

因此，它们的应用范围是极其广泛的。

2.1推荐用途：

◇瓷砖粘结剂

◇外墙外保温系统粘结砂浆

◇外墙外保温系统抹面砂浆

◇瓷砖勾缝剂

◇自流性水泥砂浆

◇内、外墙柔性腻子

◇柔性抗裂砂浆

◇胶粉聚苯颗粒保温砂浆

◇干粉涂料

◇对柔韧性由较高要求的聚合物砂浆产品

2.2加入可再分散聚合物胶粉的砂浆具有下列优点:

2.2.1 对不同基体有很好的粘结性能

聚合物在砂浆中作为第二粘结剂与无机粘结剂水泥相辅相成,两种胶凝材料体系即水泥和可再分散聚合物胶粉各自发挥其各自的优势, 使砂浆的性能得到很好的互补, 从而使砂浆的粘结性能得到改善。可再分散聚合物胶粉使砂浆的粘结性能得以改善的原因可能有以下几点: ①聚合物在水泥浆体和骨料间形成具有较高粘结力的聚合物膜, 并堵塞砂浆内的孔隙。水泥水化与聚合物成膜同时进行, 最后形成水泥浆体与聚合物膜相互交织在一起的互穿网络结构。②具有可反应基团的聚合物可能会与固体氢氧化钙表面的硅酸盐发生化学反应, 改进水泥水化产物与骨料之间的粘结, 从而改善砂浆与不同基体的粘结性能。③砂浆中最薄弱的环节是砂浆和水泥浆体间的界面, 这个区域成为过渡区。过渡区是收缩裂缝形成并导致粘结混凝土力损失的特殊区域, 如果砂浆受到应力作用, 最容易在过渡区产生裂纹。在砂浆中加入可再分散聚合物胶粉, 在砂浆颗粒表面形成的聚合物膜在砂浆和基体之间形成桥接, 使砂浆和水泥浆体间的界面的微裂纹减少, 使收缩裂缝得以愈合, 从而提高了砂浆的粘结强度。而且聚合物膜抗拉强度比普通砂浆的抗拉强度要大10倍以上。

2.2.2 使新拌砂浆具有良好的保水性

水泥的水化过程是一个较缓慢的过程, 如水泥不能长期和水接触, 水泥将无法继续水化, 从而影响后期强度的发展。约翰•舒尔茨模拟典型的夏季西墙情况, 在混凝土板上使用了10mm厚的干混砂浆修补砂浆, 试验表明没有经过聚合物胶粉改性的砂浆失败, 而聚合物改

性的砂浆则出现了比28d 标养更高的强度, 其原因是聚合物胶粉提高了保水能力, 使水泥后期强度增加, 另一方面, 砂浆中形成了小的聚合物相, 提高了粘结强度。

2.2.3 改善新拌砂浆的施工和易性能

在干混砂浆中掺入可再分散乳胶粉后, 砂浆的和易性得到很好的改善, 这主要是因为以下几个方面的原因: ①可再分散乳胶粉与砂浆进行拌和时, 由于可再分散乳胶粉颗粒是由水溶性的保护胶体包覆, 该包覆层可以防止聚合物颗粒之间不可逆聚结使颗粒间存在润滑效应, 聚合物颗粒可以在水泥浆体中均匀分散, 这些分散的颗粒可以如“滚珠”一样使砂浆的组分能够单独流动而使砂浆的工作性得到改善。②可再分散乳胶粉本身具有一定的引气作用,再分散乳胶粉对空气的诱导效应赋予了砂浆可压缩性, 使砂浆有很好的施工和易性。另外, 微小气泡的存在也在拌合物中起到了滚动轴承式的作用从而使拌合物的和易性得到改善。

2.2.4 可再分散乳胶粉改善砂浆的柔韧性和抗裂性能

在砂浆中加入可再分散乳胶粉后, 砂浆的折压比、拉压比均有较大程度的提高, 这说明砂浆的脆性大大降低, 韧性有较大的提高, 从而使砂浆的抗裂性得到了提高。

再分散乳胶粉在砂浆中失水成膜, 不仅对水泥石中的缺陷和孔隙进行填补, 而且使水泥水化产物之间及骨料相互胶接形成聚合物的互穿网络, 由于聚合物膜的弹性模量比砂浆低, 因此使砂浆的脆性降低。砂浆的柔韧性增加了砂浆破坏时的最大变形极限, 能最大限度的吸收缺陷和微裂纹扩展所需的能量, 使砂浆在破坏前能承受更大的应力。此外, 聚合物膜具有自拉伸机制, 聚合物膜在水泥水化后的砂浆中形成的刚性骨架中具有活动接头的功能, 可以保证刚性骨架的弹性和韧性。砂浆颗粒表面形成的聚合物膜上部分表面有气孔, 而气孔表面被砂浆填充, 使应力集中降低, 并在外力的作用下会产生松弛而不破坏, 高柔性和高弹性聚合物区域的存在也改善了砂浆的柔性和弹性。

2.2.5 改善了砂浆的耐磨性和抗渗性能

乳胶粉具有一定的引气作用, 如果乳胶粉掺量较大, 会使砂浆内的气泡过量, 微小气泡间相互连接而成为大气泡, 从而溢出砂浆体, 使砂浆的含气量降低, 因此乳胶粉使砂浆的干表观密度随着乳胶粉掺量的增加而增加, 改性砂浆有一定的耐磨性和抗渗性能。砂浆的耐磨性对应用在地面材料显得特别重要, 是自流平垫层和自流平地坪材料的重要性能。

三、可再分散乳胶粉产品市场概述

3.1市场概述

可再分散性乳胶粉的研究始于1934年德国的I.G.Farbenindus AC 公司的聚醋酸乙烯类可再分散乳胶粉和日本的粉末乳胶。二战后劳动力和建筑资源严重缺乏，迫使欧洲尤其是德