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近年来,聚丙烯酸酯乳液改性水泥砂浆大量应用于无机非金属材料的粘结,并根据无机非金属材料的类别研制了不同性能的聚丙烯酸酯乳液,而在船舰制造业中,聚丙烯酸酯乳液改性水泥砂浆与钢材粘结过程中的不足之处逐渐显露出来。本课题研究聚丙烯酸酯乳液的组成对其改性水泥砂浆与钢板粘结性能的影响,以解决聚丙烯酸酯乳液改性水泥砂浆与钢材粘结力低的问题。通过设计单体配比、乳化剂类型和功能单体的方法手段来合成聚丙烯酸酯乳液,研究其对改性水泥砂浆与钢板粘结性能的影响。1.利用种子乳液聚合的方法合成不同组成的聚丙烯酸酯乳液。首先以丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸甲酯为软硬单体,聚乙烯醇(PVA)和OP-10为乳化剂,过硫酸铵为引发剂,合成聚丙烯酸酯乳液。然后采用不同的功能单体制备聚丙烯酸酯乳液,包括烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯(10)醚硫酸铵(DNS-86)、丙烯酸(AA)和丙烯酸羟乙酯(HEA)。最后研究不同组成的聚丙烯酸酯乳液对水泥砂浆分散性能的影响,得到乳化剂用量为2%,单体配比为50:50,功能单体用量为2%的最佳数值,为研究其改性水泥砂浆粘结钢板的性能提供前提条件。2.利用聚丙烯酸酯乳液研究其改性水泥砂浆粘结钢板的性能。首先讨论了功能单体类型和功能单体用量条件的不同,对乳液改性水泥砂浆粘结钢板的粘结性能的影响。实验确定最佳的功能单体类型为DNS-86,最佳功能单体用量为单体总量的2%。其次研究了钢板表面处理对粘结性能的影响,结果表明钢板表面用水泥净浆处理后与改性水泥砂浆的粘结强度远大于钢板表面未进行处理时与改性水泥砂浆的粘结强度。3.利用纯丙烯酸乳液(PAE),硅烷偶联剂(SCA),水泥净浆(CP)和聚乙烯醇(PVA)对钢板进行表面处理,并研究其对钢板粘结性能的影响。结果表明,表面处理显著提高混凝土与钢板的粘结强度,使用PAE和SCA的表面处理作用效果最佳。由于表面处理材料所具有的特性,包括纯丙乳液的强附着力,硅烷偶联剂的键合作用,PVA纤维和水泥浆的成膜性,钢板在表面处理后和水泥基复合材料之间的界面粘结性能增强。