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SWF － 07 可再分散乳胶粉的研制及应用

SWF － 07 可再分散乳胶粉的研制及应用. 聚合物单体的选择. --- 早期用于可再分散乳胶粉的聚合单体主要是醋酸乙烯。但由于醋酸乙烯属于热塑性树脂，而且聚合时加入了水溶性的聚乙烯醇作为乳化剂和保护胶体，因而其耐水性较差。而且聚醋酸乙烯均聚体不耐水泥强碱，会发生皂化而失去其粘结强度，从而失去耐水性，故不宜与水泥系统一起使用。 --- 为提高耐碱性，减慢乙酰基的皂化，引入了乙烯单体与醋酸乙烯共聚形成一种高支度化的无规共聚物，因而形成了乙烯基的非连续性，由此使主链柔软 , 从而可起到永久性内增塑作用。

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SWF － 07 可再分散乳胶粉的研制及应用

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Presentation Transcript

  1. SWF－07可再分散乳胶粉的研制及应用

  2. 聚合物单体的选择 • ---早期用于可再分散乳胶粉的聚合单体主要是醋酸乙烯。但由于醋酸乙烯属于热塑性树脂，而且聚合时加入了水溶性的聚乙烯醇作为乳化剂和保护胶体，因而其耐水性较差。而且聚醋酸乙烯均聚体不耐水泥强碱，会发生皂化而失去其粘结强度，从而失去耐水性，故不宜与水泥系统一起使用。 • ---为提高耐碱性，减慢乙酰基的皂化，引入了乙烯单体与醋酸乙烯共聚形成一种高支度化的无规共聚物，因而形成了乙烯基的非连续性，由此使主链柔软,从而可起到永久性内增塑作用。 • ---但乙烯链段的引入会使分子链活性增加，分子链间作用力减弱，使其共聚乳液的粘结强度降低。

  3. 聚合物单体的选择 ---为了改善其性能，在研制SWF-07胶粉时，采用叔碳酸乙烯酯改性醋酸乙烯酯乳液。 一方面由于VeoVa单体Tg较低，有良好的内增塑作用， 另一方面带有憎水性支链的VeoVa对邻近的醋酸乙烯酯起屏蔽作用，能显著提高聚醋酸乙烯酯的耐水性、耐碱性。 --- 由于VeoVa的支化结构，其空间位阻大，可以有效阻止碱和紫外线对其共聚的VAc基团的皂化和水解反应，使其共聚物的耐候性提高。 --- VeoVa最显著的特点是：耐热水性能优异，几乎不因为环境温度的升高而显示明显的热塑性，因而耐热性也相应提高。

  4. 试 验 样 品 1＃样品为醋酸乙烯－乙烯类共聚物，2＃样品为醋酸乙烯－叔碳酸乙烯类共聚物，它们的玻璃化转变温度、最低成膜温度基本一致。 可再分散乳胶粉的基本参数

  5. 试验项目及结果分析 对1＃、2＃乳胶粉制作的膜进行耐水性、耐热性测试。 ---不同胶粉在标准状态下，它们的拉伸强度、伸长率基本接近。 ---在湿态下，1＃胶粉的耐水性、耐碱性明显低于2#胶粉，这主要是2＃胶粉中， VAc/VeoVa共聚物中由于含有大体积、非极性叔碳基团链节，一方面它的憎水性支链提高了共聚物的疏水性，另一方面其支链的位阻效应能屏蔽酯基，使羟基的攻击性减弱，涂膜耐碱性增强，因而聚合物的耐水性能及耐皂化性能得以提高。 ---而1＃胶粉其单体组成中，VAc在碱性条件下易水解，使分子链上带上羟基或羧基，进而导致醋酸乙烯酯耐水性、耐碱性下降。

  6. 不同聚合物性能检测结果对比

  7. 保护胶体的选择 ---在聚醋酸乙烯酯系列乳液的聚合中普遍使用PVA作保护胶体。在聚合过程中，部分PVA和PVAc乳胶粒之间会发生接枝聚合。 ---PVA接枝以后，在亲水的主链旁生成憎水的PVAc侧链，在水溶液中，这些憎水侧链又会相互集聚在一起，形成物理交联点，使PVA分子在水溶液中形成一个网状结构。 ---在喷雾干燥过程中，原来分散在水中充分舒展的聚合物分子链会干缩成团，侧、支链的会卷曲并互相缠绕，对有网状结构的乳液，分子链的缠绕程度会更严重。这样的聚合物乳液制备的乳胶粉再分散性差。

  8. 保护胶体的选择 --- PVA的聚合度越高，分子链越长，乳液中形成的网状结构越庞大，乳胶粉的可再分散性就越差。 ---同时，由于PVA含有大量的羟基，会降低可再分散乳胶粉最终成膜的耐水性和粘结性能。 ---因此，保护胶体的选择对胶粉的再分散性、耐水性有很大的影响。 ---为提高砂浆的耐水性，人们常采用加入添加剂的方法。因此在研制SWF-07胶粉时采用了乳液聚合中使用特殊保护胶体的技术方案。

  9. 试验样品 1）采用特殊保护胶体A3进行乳液聚合，喷粉制得SWF－07乳胶粉①号。 2）采用普通保护胶体B进行乳液聚合，喷粉制得 SWF－07乳胶粉②号。

  10. 选用不同PVA的胶粉性能对比

  11. 采用特殊的保护胶体胶粉特点 1）采用特殊保护胶体A3进行乳液聚合，喷粉制得SWF－07胶粉再分散性，分散后粒径，分散后膜特性明显改善，为提高砂浆性能提供了必要条件。 2）采用特殊保护胶体A3进行乳液聚合，喷粉制得SWF－07胶粉其膜耐水性和其他力学性能有显著提高。

  12. SWF－07胶粉在瓷砖粘结剂 中的应用研究

  13. 原材料及试验方法 水泥： P.O 42.5普通硅酸盐水泥 集料：0.1-0.5mm石英砂 可再分散乳胶粉： SWF-07；F1（乙烯-醋酸乙烯共聚胶粉，Tg值16℃） 纤维素醚：HPMC（粘度=4.0万） 有机硅树脂粉末：SWWR-100 测试依据:JC/T547-2005中水泥基胶粘剂（C）

  14. 瓷砖胶配方组成

  15. 测试试验方案

  16. 四种方案性能检测结果

  17. 四种方案原强度对比

  18. 四种方案热老化强度对比

  19. 四种方案浸水强度对比

  20. 四种方案冻融强度对比

  21. 四种方案凉置强度对比

  22. SWWR100对砂浆性能的影响

  23. 试验讨论 1） 1010-1,1010-3的数据均高于1010-2和1010-4， ---这是由于醋酸乙烯酯是一个极性单体，对被粘结的材料有着非常好的附着力。 ---在采用乙烯和叔碳酸乙烯酯对其进行改性 时，乙烯是一个非极性单体，它在聚合物结构上的引入使得聚合物极性减弱，粘结强度受到影响。 ---而SWF－07其聚合物结构上由于有叔碳酸乙烯酯乙酰基的作用，所以对粘结强度的影响要小于乙烯。

  24. 试验讨论 2） 1010-3的各项数据大幅高于1010-1，且达到了JC/T 547-2005中水泥基胶粘剂（C）C2级的标准. 3）1010-3原强度几乎是1010-1二倍，而1010-2和1010-4的数据基本接近。这说明采用SWF－07可再分散性乳胶粉和SWWR－100有机硅树脂粉末，能够产生非常好的协同效应，而采用乙烯改性的可再分散性乳胶粉这种效应并不明显。 4）1010-2和1010-4凉置后强度，低于1010-1，1010-3，是由于前者的凉置时间采用的是30分钟。

  25. 结 论 1、瓷砖粘结剂是无机材料之间的粘结，采用叔碳酸乙烯酯改性的SWF－07可再分散乳胶粉作为外加剂比用乙烯改性的可再分散乳胶粉更适合。 2、SWF－07胶粉用于瓷砖粘结剂中，掺量为2.5％时，可以符合C1标准。

  26. 结 论 3、在胶粉掺量不变的情况下，掺加砂浆总量0.1 %的SWWR-100有机硅树脂粉末，可以制备出符合JC/T547-2005标准C2级。 4、为降低瓷砖粘结剂的成本，今后我们将进一步研究较低掺量的SWF－07胶粉对水泥基瓷砖粘结剂性能的影响。

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