可再分散乳胶粉在建筑材料等领域有着广泛的应用,提高不同种类可再分散乳胶粉的性能可以从多个方面入手。以下是一些方法:
一、优化配方
· 调整乳胶粉含量:实验结果表明,不同应用场景下可再分散乳胶粉的适宜含量有所不同。例如,在干粉乳胶涂料中,当可再分散乳胶粉含量为 30% - 35% 时,涂料具有良好的成膜性、施工容易,吸水率为 6.5%,耐擦洗次数在 1400 次以上3。而在 3D 打印水泥材料中,当可再分散乳胶粉用量约为 2% - 3% 时,强度损失不显著,同时能改善材料的流动性、建造性和开放时间8。因此,根据具体的应用需求确定合适的乳胶粉含量至关重要。
· 选择合适的添加剂:
· 纤维素醚:在干粉乳胶涂料中,纤维素醚含量为 0.6% 时,有助于提高涂料的性能3。纤维素醚可以改善涂料的施工性和保水性,对成膜性也有积极影响。
· 粉状消泡剂:同样在干粉乳胶涂料中,粉状消泡剂含量为 0.8% 时,能提升涂料性能3。消泡剂可以减少涂料中的气泡,提高成膜质量。
· 分散助剂:对于 VAE 型可再分散乳胶粉,研究发现分散助剂掺量越高,胶粉的可再分散性、稳定性越好。在胶粉掺量为 2% - 4% 时,其掺量越低其改性砂浆的拉伸粘结强度越低7。
二、改进制备工艺
· 以合适的保护胶体和原料:以聚乙烯醇(PVA0488)为保护胶体,以乙酸乙烯 — 乙烯共聚乳液(VAE 乳液)为主原料,以超细碳酸钙粉和二氧化硅粉为分散助剂,通过喷雾干燥法制得可再分散乳胶粉。这种方法可以提高胶粉的性能,如可分散性和稳定性等7。
· 控制制备过程中的参数:如在合成基于多组分丙烯酸酯的可再分散粉末时,研究发现随着干燥机入口温度的升高,最终产品中的水分含量降低,从而得到自由流动的粉末。此外,制备的可再分散粉末具有良好的储存稳定性,在储存 48 至 96 小时后无颗粒聚集2。
三、与其他材料复合
· 与无机材料复合:将可再分散乳胶粉与无机颜填料混合,可制备环保型干粉乳胶涂料。这种复合方式可以充分发挥乳胶粉和无机材料的优势,提高涂料的性能3。
· 与粉煤灰复合:将粉煤灰按等质量替代水泥的方法混入自流式水泥砂浆中,同时将可再分散乳胶粉按胶凝材料质量的百分比混入水泥砂浆中。研究表明,粉煤灰的加入延长了水泥砂浆的凝结时间,降低了抗弯强度、抗压强度和干燥收缩。随着可再分散乳胶粉含量的增加,水泥砂浆的凝结时间逐渐延长,抗压强度和抗压断裂阻力逐渐降低,而水泥砂浆试件的柔韧性和抗裂性得到改善。水泥砂浆试件的抗弯强度先增加后降低,干燥收缩先降低后增加,这表明可再分散乳胶粉的掺量并非越多越好,而是存在一个合理的范围以实现水泥砂浆的最佳综合性能18。
四、针对不同应用场景进行优化
· 建筑砂浆:可再分散乳胶粉的掺量、类型对聚合物水泥砂浆的性能影响较大。加入可再分散乳胶粉虽然降低了砂浆的抗压强度,但显著提高了抗折强度和折压比,改善了砂浆的柔韧性和抗裂能力。同时,砂浆的干燥收缩、粘结强度和吸水率等性能均有较为明显的改善22。
· 道路基层:通过对再生水泥稳定碎石中加入可再分散乳胶粉的研究发现,加入乳胶粉后,再生水泥稳定碎石混合料的抗弯拉强度增加,抗压强度略有下降。随着乳胶粉的加入,水泥稳定碎石的 BDR 值增加,混合料的抗冻性得到改善。加入乳胶粉可以降低水泥稳定碎石的收缩应变和收缩系数,显著提高其抗裂性。扫描电镜图像显示,乳胶粉聚合物在混合料中形成网状连接结构,可以吸收材料中矿物颗粒和水化产物的收缩变形,显著降低试件的收缩应变6。
· 修补砂浆:添加可再分散乳胶粉对修补砂浆的抗压抗折强度、拉伸粘结强度、凝结时间、压折比有显著影响。随着可再分散乳胶粉掺量的增加,修补砂浆试块的抗压强度下降,抗折强度先增大后减小,拉伸粘结强度显著提高,当掺量超过 6% 后,砂浆的粘结强度不再提高。同时,随着胶粉掺量的增加,砂浆的凝结时间逐渐延长,1d 的压折比逐渐变小,3d 及 28d 的压折比呈波动状下降25。
综上所述,提高不同种类可再分散乳胶粉的性能可以通过优化配方、改进制备工艺、与其他材料复合以及针对不同应用场景进行优化等多种方法实现。