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哈尔滨干粉抹面聚苯板粘结剂的研究

浏览:534 发布时间:2023-07-01

用于配制EPS外墙外保温专用聚合物粘板和抹面砂浆的聚苯板粘结剂分为液态和干粉两大类。目前,市场上用量更大的是液态粘结剂,主要是因为液态粘结剂价格较便宜。然而从社会发展和提高质量的角度,干粉聚苯板粘结剂无疑是发展方向。因为尽管干粉聚苯板粘结剂价格比液态的贵一些,但由它配制的聚合物砂浆具有较好的塑性和抗开裂能力,而且工厂生产、施工现场只需加水拌和就可以施工,现场不需占用大量场地堆放水泥、砂子,施工方便,利于环保。

本课题研究的干粉抹面聚苯板粘结剂,选用进口优质可再分散乳胶粉和甲基纤维素醚等原材料,与水拌合配制的聚合物砂浆具有很好的柔性,可以有效地防止开裂。由于采用优化配合比设计,在性能优于市场上同类产品的前提下,其价格基本与市场上同类干粉聚苯板粘结剂的的价格持平,具有很强的竞争优势。

该产品已成功应用于吉林省交通厅23万㎡住宅外墙外保温工程以及其它多项工程,以更佳的性价比及优异的质量获得用户广泛好评。

1原材料

1、1普通硅酸盐水泥:采用吉林亚泰鼎鹿水泥有限公司生产的42.5R普通硅酸盐水泥。

1、2砂: 采用70~140目、40~70目两种进行掺配。

1、3可再分散乳胶粉:采用美国国民淀粉公司产品

1、4甲基纤维素醚

1、5萘系高效减水剂、憎水剂、流平剂和聚丙稀纤维

2试验研究及性能检测

2、1 试验研究

根据因素水平表配制不同配比的抹面聚合物砂浆,配制方法采用正交设计,取因素水平表如表1、试验方案如表2:

 

其中水泥强度等级为42.5用量为28%,砂子配比为:1号砂(70-140目):2号砂(40-70目)分别为1:2,1:3,1:4;其余材料依次按比例加入;把各原材料称量后混匀最后加水进行搅拌均匀即可。

1、 2聚合物砂浆试验的成型、测试结果与分析

2、2、1试件成型

取100mm×100mm×50mm的聚苯板,表面涂上抹面聚合物砂浆,厚度为3mm。经养护,两面用环氧树脂胶粘剂粘结尺寸为100mm×100mm的钢底板制成试件。

2、 2、2测试结果及分析

试件经养护后,对其拉伸粘结强度进行测试。用极差分析法对其分析,得到聚合物砂浆的更佳配合比,测试结果如表3:

 

按极差W的大小排列,影响试验因素的主次顺序为:乳胶粉、纤维素醚、砂子配比。

用因素的诸水平做横坐标,用平均试验指标Ki做纵坐标,辅以作图方法,找出更佳试验方案:

拉伸 粘结强度(MPa)

 

从图中曲线可以看出:随着乳胶粉掺量的增加,抹面聚合物砂浆的拉伸粘结强度提高,纤维素醚的掺量为0.1%时拉伸粘结强度更高,砂子配比对拉伸粘结强度影响不大。因此,更佳试验方案为:A2B2C3,即纤维素醚0.1%,乳胶粉4.0%,砂子配比1:3,水泥28%时可获得更高的拉伸粘结强度。

通过对试件拉伸粘结强度及经济性等因素的综合分析,干粉抹面聚苯板粘结剂的配比取为:纤维素醚0.1%,乳胶粉3.5%,砂子(配比1:3)68%、,水泥28%。为提高施工性能,降低吸水率,提高耐久性和抗裂性能,在进一步试验研究的基础上,在配方中合理掺加了一定数量的流平剂、憎水剂、高效减水剂及聚丙烯纤维等成分。

本研究采用上述试验研究得到的干粉抹面聚苯板粘结剂的配方加水拌制成抹面聚合物砂浆,并进行了综合性能测定,其测定结果如表4:

 

由表4可知,采用上述干粉抹面聚苯板粘结剂制成的抹面聚合物砂浆的各项技术性能指标均满足行业标准要求。该产品已在吉林省交通厅集资住宅小区(22万平方米)和长春大禹城邦等多项外墙外保温工程中广泛应用,效果很好,受到广泛好评。

3 机理分析

在该产品中最重要的成分是可再分散乳胶粉,它是采用乳液喷雾干燥技术生产的,乳液是以乙烯,醋酸乙烯酯和丙烯酸酯单体为基础的聚合物。通过特殊的产品设计,可以确保干混砂浆加水后迅速分散。可再分散乳胶粉的某些聚合物改性材料起着重要的作用:它干燥后在水中形成不溶于水的连续膜将颗粒粘结在一起。这种连续膜是通过乳液中单一分散的颗粒融合成均质体而形成的。聚合物成膜的过程分为三个阶段:阶段:在初始乳液中聚合物颗粒以布朗运动的形式自由移动。随着水分的蒸发,颗粒的移动自然受到了越来越多的限制,水与空气的界面张力促使他们逐渐排列在一起;第二阶段:颗粒开始相互接触时,网格状的水分通过毛细管蒸发,施加于颗粒表面的高毛细张力引起乳胶球体的变形使他们熔合在一起,剩余的水分填充在孔隙中,膜大致形成;第三阶段:聚合物分子扩散(有时称为自粘性)形成完整的连续膜。

在成膜过程中,孤立的可移动的乳胶颗粒固结为新的薄膜。该薄膜具有较高的拉应力。显然,为了使可再分散乳胶粉能够在硬化砂浆内成膜,必须保证更低成膜温度低于砂浆的养护温度。

聚合物改性砂浆中的聚合物膜在硬化砂浆中具有十分重要的作用效果。乳胶膜可以对基材砂浆界面处的收缩裂缝进行桥连并使收缩裂缝得以愈合;可以提高砂浆的封闭性;提高砂浆的内聚强度,高柔性和高弹性聚合物区域的存在改善了砂浆的柔性和弹性。为刚性的骨架提供了内聚性和动态行为,当施加作用力时,由于柔性和弹性的改善会使微裂缝推迟,直到达到更高的应力时才形成;互相交织的聚合物区域对微裂缝合并为贯穿裂缝也有阻碍作用,因此,可再分散乳胶粉提升了材料的破坏应力和破坏应变。

另一个重要成分是甲基纤维素醚,它为抹面砂浆提供了良好的保水性能,保证水泥的充分水化。

4结论

由本研究产品配制的抹面聚合物砂浆的各项性能指标完全满足行业标准《膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温规范》JG149-2003的要求,可以广泛使用。


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