论文部分内容阅读
醋酸乙烯酯类乳液或乳胶粉由于其价格低、生产方便、粘合强度大、环境友好等优点,用其改性的粘结砂浆是目前外墙外保温系统使用最广泛的粘结砂浆。但是单纯的聚醋酸乙烯酯(PVAc)乳液也存在耐水性、耐碱性差等缺点,在湿热条件下其改性水泥砂浆粘合强度会大幅下降,这样在外墙外保温系统中会导致聚苯板脱落等问题,严重影响工程质量。因此本论文选用具有良好耐水性、耐碱性的叔碳酸乙烯酯(VeoVa10)单体对其进行改性,研究了预乳化工艺和不同VeoVa10/VAc质量配比对乳液性能的影响;在砂浆应用中,研究了 Poly(VeoVa10-VAc)乳液对砂浆性能的影响,并通过正交试验得到了适用于Poly(VeoVa10-VAc)乳液的粘结砂浆配方,最后就Poly(VeoVa10-VAc)乳液对改性砂浆的作用机理进行了探讨。首先研究了预乳化工艺对Poly(VeoVa10-VAc)乳液的影响,结果表明,采用预乳化工艺合成的Poly(VeoVa10-VAc)乳液粒径较小且分布较窄,聚合过程比较稳定,因此Poly(VeoVa10-VAc)的聚合工艺采用预乳化工艺;在此基础上,合成一系列不同Veo Va10/VAc质量配比的Poly(VeoVa10-VAc)乳液,研究不同VeoVa10/VAc质量配比对乳液性能的影响,借助旋转粘度计和激光粒度仪对乳液的表观粘度和粒径进行测试,参照乳液的耐水性和耐碱性测试相关国家标准对乳液的耐水性和耐碱性进行测试,结果表明,随着VeoVa10/VAc质量配比的增加,乳液的表观粘度逐渐增加,乳液的粒径逐渐增大,乳液的耐水性和耐碱性逐渐提高,当VeoVa10/VAc质量配比达到2/8以后,乳液的耐水性和耐碱性提高趋势减缓,初步选定Poly(VeoVa10-VAc)乳液聚合时VeoVa10/VAc的投料质量配比为2/8。制备了一系列不同VeoVa10/VAc质量配比的Poly(VeoVa10-VAc)乳液,研究了不同VeoVa10/VAc质量配比对Poly(Veo Va10-VAc)乳液改性水泥砂浆性能的影响,参照相关国家标准对Poly(VeoVa10-VAc)乳液改性水泥砂浆的抗折强度、抗压强度和粘结强度进行测试。结果表明,在VeoVa10/VAc质量配比为2/8时抗折强度和抗压强度最大。改性砂浆的耐水粘结强度逐渐增大,当VeoVa10/VAc质量配比达到2/8以后,耐水粘结强度增加趋势减缓,因此选用Veo Va10/VAc质量配比为2/8的Poly(VeoVa10-VAc)乳液对砂浆进行改性。在此基础上,采用单因素法研究了Poly(VeoVa10-VAc)乳液用量对砂浆性能的影响,同时还研究了灰沙比、羟丙基甲基纤维素醚(HPMC)用量、粉煤灰取代水泥用量对砂浆性能的影响,参照相关国家标准对改性水泥砂浆的抗折强度、抗压强度和粘结强度进行测试,根据测试结果初步选定灰沙质量比为1:2,HPMC用量为0.2%wt,粉煤灰取代量为15%;在以上研究的基础上,设计四因素四水平正交试验确定最佳配方。最佳配方为:灰沙质量比为1:2、乳液用量4wt%、HPMC用量0.2wt%,粉煤灰取代水泥的用量为20wt%。最后通过验证表明,Poly(VeoVa10-VAc)乳液对改性水泥砂浆与EPS板的湿态粘结强度比PVAc乳液改性水泥砂浆与EPS板的湿态粘结强度提高了22%,达到了实验预期的效果。通过红外分析(FTIR)、X射线衍射(XRD)、热重分析(TGA)分析了一系列不同VeoVa10/VAc质量配比的Poly(VeoVa10-VAc)乳液对改性水泥砂浆水化过程及水化产物的影响;用扫描电镜(SEM)分析了 PVAc改性水泥砂浆和Poly(VeoVa10-VAc)(VeoVa10/VAc质量配比为2/8)乳液对改性水泥砂浆的微观结构特点;结果表明,Poly(VeoVa10-VAc)乳液在水泥水化的碱性条件下,结构单元中VAc的会发生水解,水解产物会与水化产物发生反应抑制了水泥的进一步水化,随着VeoVa10/VAc质量配比的增加,VAc水解程度逐渐降低,Poly(VeoVa10-VAc)乳液对砂浆的抑制作用逐渐减小。SEM分析表明,同PVAc改性水泥砂浆微观结构相比,在改性后的Poly(VeoVa10-VAc)乳液所改性的水泥砂浆微观结构中,Poly(VeoVa10-VAc)乳液能够形成具有一层网络结构的聚合物膜,将水泥水化产物连接在一起,使改性水泥砂浆内部空隙比较小,结构比较致密,从而使Poly(VeoVa10-VAc)乳液改性水泥砂浆的力学性能得到提高。