1、可再分散乳膠粉在BY系列干混砂漿中的研究與應用朱衛華（上海寶冶工程技術有限公司 上海 200941）摘要：本文通過可再分散乳膠粉定義與作用機理的介紹，對其在BY系列干混砂漿中的性能作了實驗研究，以BY系列灌漿料等材料為例，列舉了其在干混砂漿領域的廣泛應用。關鍵詞：可再分散乳膠粉, BY系列, 干混砂漿，應用The Research and Application of the Dispersibility Latex Powder Used in BY Series Dry-mixed MortarZhu Weihua(Shanghai Baoye Engineering Technology

2、 Corporation ,Shanghai:200941)Abstract: In this article,Authors through to expatiate the performance of the dispersibility latex powder, giving the examplehad of BY Series Dry-mixed Mortar, illustrated its application and pinted out the dispersibility latex powders excellent effect.Keyword: Dispersi

3、bility Latex Powder, BY Series，Dry-mixed Mortar, Application1 可再分散乳膠粉的定義及作用機理1.1可再分散乳膠粉的定義可再分散乳膠粉是高分子聚合物乳液經噴霧干燥的粉體。這種粉末與水或砂漿中的水混合進行再乳化后，具有與原始乳液相同的性質，即水分蒸發后形成膜，這種膜具有高柔韌性，對各種基材都具有優異的粘結性。可再分散型膠粉可分為苯乙烯一丁二烯共聚物、叔碳酸乙烯共聚物、乙烯一醋酸乙酸共聚物等，并以此為基礎添加月桂酸乙烯和有機硅等以改善性能。不同的改性措施使可再分散乳膠粉具有耐水、耐堿、耐侯以及柔性等不同的性能。含有月桂酸乙烯和有機硅，可使

4、膠粉具有良好的疏水性。高度支鏈化的叔碳酸乙烯酯，具有較低的Tg值，具有很好的柔性。 1.2可再分散乳膠粉的作用機理可再分散乳膠粉之所以能改善砂漿性能，是因為它可以在砂漿顆粒表面形成聚合物膜，膜上部分表面有氣孔，而氣孔表面被砂漿填充，使應力集中降低，并在外力的作用下會產生松弛而不破壞。另外，砂漿在水泥水化后形成剛性骨架，而聚合物形成的膜可以提高剛性骨架的彈性和韌性。可再分散乳膠粉具有原分散體相同的效果，聚合物在砂漿中形成聚合物網絡結構，對砂漿起改性作用。即在干燥或固化過程中黏結填料，提高它們對有機或無機基材的黏結強度。由于有水溶性保護膠體存在，所以保水性也有所改善，在水凝性黏結料的改性

5、中這也是一種重要的優點。可再分散乳膠粉的特點是只能分散一次，當砂漿硬化后再次遇水變濕時，它不會再次分散。經過干燥后的膠粉是一些聚集在一起的80100 um的球形顆粒。這些顆粒可溶于水，并形成比原來乳液顆粒略大的穩定分散液，這種分散液失水干燥后會成膜，這種膜和一般乳液成膜一樣不可逆，遇水不會再分散成為分散液。生產這些乳膠粉的難點是必須在高溫下將這些在室溫下就會形成連續膜，甚至是發黏的連續膜的分散液轉變成流動性的粉體，因此，并不是所有的分散液都可以轉變成可再分散的乳膠粉的。如在粘結砂漿中，對可再分散乳膠粉的量要求比較多，它的加入使砂漿的抗彎強度、抗裂性、附著強度、彈性、韌性都有改善，最終可以避免砂

6、漿收縮開裂，還可以減少粘結層的厚度。2 BY系列干混砂漿定義可再分散乳膠粉的歷史始于五十年代中期， 1957 年由德國瓦克化學公司（原名德國威凱化學公司）首次成功開發出粉狀聚合物VINNAPAS 可再分散乳膠粉。目前該產品主要由美國國民淀粉、德國瓦克等公司生產。本文所說的BY系列干混砂漿是指經干燥篩分處理的細骨料與無機膠結料、保水增稠材料、減水劑、抗裂劑、消泡劑等添加劑按一定比例混合均勻而成的一種粉狀混合物,用專用罐車或密封三合一復合防水紙袋運到工地現場,加水攪拌使用的干粉料，如BY系列灌漿料、特種地坪、軌道膠泥、結構加固料等。可再分散乳膠粉作為水泥、石膏基干混料中最重要的一種粘結劑，在BY系

7、列干混砂漿起著重要作用。因其價格高,對砂漿性能影響大而成為人們關注的焦點。本文以上海寶冶工程技術有限公司所生產的BY系列高強無收縮灌漿料等干混砂漿為例，結合可再分散乳膠粉的具體性能和特點予以論述。3 可再分散乳膠粉在BY系列干混砂漿中的實驗研究  可再分散乳膠粉的發明使得干粉砂漿明顯優越于傳統砂漿。BY系列干混砂漿通過加入可再分散乳膠粉，使水泥或石膏為基材的砂漿的性能能滿足各種施工建筑的需要。實驗表明，BY系列干混砂漿添加可再分散乳膠粉有雙重作用。首先是提高砂漿的保水性，形成一層膜減少水分的蒸發；其次它的黏結作用提高了砂漿強度。 加有可再分散乳膠粉的水泥砂漿，聚合物使剛而脆

8、的水泥灰砂漿變得有一定的柔韌性，彈性模數降低，因此在負荷下有較高的塑性。 上海寶冶工程技術有限公司生產的BY系列干混砂漿主要應用了德國瓦克VINNAPAS可再分散乳膠粉。它的物理特性如表1。表1 VINNAPAS可再分散乳膠粉的性能型號基礎聚合物性質外觀平均粒徑（um）粘度（cps）(25.10rpm)最低成膜溫度(°C)玻璃化轉變溫度Tg(°C)8031HVC/E/VL白色粉末9020000+18034HVC/E/VL白色粉末9020000+15010NVac/E白色粉末902000+4+167031HVac/VeoVa/E白色粉末9020000+43. 1 可再分散乳膠

9、粉對粘結強度的影響在實際運用中，即便有界面處理劑的輔助作用，為保證BY系列干混砂漿能長期牢固地附著在基層上，添加一定量的5010N可再分散乳膠粉能確保有長期可靠的粘結力。無論在吸收性基面(如混凝土等) 、有機類基面(如木材) 或非吸收基面(如金屬，例如船甲板) 上，BY系列干混砂漿的粘結強度均隨5010N可再分散乳膠粉摻量的增加而有顯著提高，見表2。以破壞形式為例，摻入5010N可再分散乳膠粉的BY系列干混砂漿的粘結強度試驗的破壞均發生在材料內或基面內，而并不在界面處，表明其粘結性良好。表2 5010N可再分散乳膠粉對BY系列干混砂漿粘結強度的影響可再分散乳膠粉摻量（%）與混凝土粘結強度（MP

10、a）00.5211.2021.4631.6542.08注：粘結強度試件的養護條件為（23±2），相對濕度為（50±5）%，28d。3. 2可再分散乳膠粉對抗折、抗壓強度的影響在水灰比與含氣量恒定的條件下，5010N可再分散乳膠粉對BY系列干混砂漿的抗折、抗壓強度的影響如表3 所示。表3 5010N可再分散乳膠粉對BY系列干混砂漿抗折、抗壓強度的影響可再分散乳膠粉摻量（%）抗折強度（MPa）抗壓強度（MPa）壓折比04.6876.816.411.05.8768.611.692.07.3260.58.273.08.7560.16.874.012.1559.64.91注：抗折、抗

11、壓強度試件的養護條件為（23±2），相對濕度為（50±5）%，28d。由表3 可見，隨5010N可再分散乳膠粉摻量的增加，抗壓強度略有下降，而抗折強度明顯提高，即壓折比(抗壓強度/ 抗折強度) 逐漸減少。這反映了BY系列干混砂漿的脆性隨5010N可再分散乳膠粉摻量的增加而顯著降低。這將降低BY系列干混砂漿的彈性模量，提高其抗裂性。4 可再分散乳膠粉在BY系列干混砂漿中的實踐應用正是由于可再分散乳膠粉具有上述這些獨特的性能，如抗水性，施工性及隔熱性等，近年來，上海寶冶工程技術有限公司在原有BY系列灌漿料、特種地坪的基礎上不斷增加干混砂漿品種，使其在BY系列干混砂漿中的應用范圍

12、更加廣泛，在灌漿料、軌道膠泥、結構加固料、填縫膠泥、濾板填充料、瓷磚粘結劑、瓷磚勾縫劑、干粉界面劑、外墻外保溫砂漿、自流平砂漿、修補砂漿、裝飾砂漿、防水砂漿等各種干混砂漿中大顯身手。實踐表明，可再分散乳膠粉在BY系列干混砂漿中所起到的作用主要有以下幾個方面：表4 可再分散乳膠粉在BY系列干混砂漿中的作用序號階段作用1BY系列干混砂漿凝結前1.減少用水量；2.提高可施工性；3.延長可施工時間2BY系列干混砂漿凝結后1.增強對所有的表面的粘附力2.增加粘結力3.增加繞曲力4.增加彈性5.改善抗滲性本文重點以BY系列干混砂漿中的BY系列灌漿料、修補砂漿、濾板密封填充料為例，對可再分散乳膠粉在BY系列

13、干混砂漿中的實踐應用情況闡述如下：4.1 BY系列灌漿料 BY系列灌漿料是上海寶冶工程技術有限公司的主打產品，也是拳頭產品。目前市場上品種繁多良莠不齊，為了與市場上的作坊企業和假冒李鬼拉開檔次，產品除了常規的自流、早強高強、微膨脹、流動性好等特點外，上海寶冶工程技術有限公司不斷更新灌漿料配比，占領高端市場。在BY系列灌漿料中加入可再分散乳膠粉，能顯著提高其粘結性和柔性。通過可再分散乳膠粉的耐皂化性可以控制砂漿接觸水和霜后的黏結度，通過醋酸乙烯與其它合適單體共聚可以制得耐皂化的聚合物。 利用以乙烯為不可皂化的共聚單體的經驗制造含乙烯的可再分散乳膠粉，可以滿足對乳膠粉耐老化和耐水解性方面的全部要求

14、，尤其在條件惡劣油污大的設備安裝現場更能體現優勢。研究還發現，在BY系列灌漿料加入可再分散乳膠粉后，除提高對基面的黏結強度外，同時還能顯著提高耐磨性，且能降低應力，有助于避免形成收縮裂紋。 實踐也證明，加入可再分散乳膠粉后的BY系列灌漿料各項性能指標都有較大的提高，如流動度達到了340mm以上，1天抗壓強度提高至30MPa以上，且無腐蝕性、抗沖擊、耐震動，膨脹率和鋼筋粘接力也遙遙領先同類產品。 4.2 BY系列修補砂漿 BY系列修補砂漿廣泛應用在填補孔洞、填平凹凸不平的表面以及加厚水泥層。用可再分散乳膠粉調配的砂漿粘結強度在要修補的混凝土的抗拉強度范圍之內，此外，抗撓曲強度亦有相當提高。可再分

15、散乳膠粉起粘結劑和保水劑的作用，即使未固化也能提高緊靠表面的薄砂漿層的凝固。用可再分散乳膠粉改性的修補砂漿對二氧化碳、二氧化硫等可能會損壞鋼筋混凝土的物質的防透性提高。可再分散乳膠粉便于手工施用和干濕噴射施工。 在配制混凝土修補砂漿時可再分散乳膠粉通常與粉狀的消泡劑和其它添加劑同時使用。添加劑包括有保水劑，高效減水劑，緩凝劑和早強劑等。 2007年6月，上海某鋼鐵公司一深梁施工時由于振搗不充分，且施工中在模板接縫處及連接螺栓孔處漏漿，出現整跨梁露筋、梁底沒有保護層、柱頭處混凝土有漏振等現象。針對不同部位出現的蜂窩、露筋、孔洞等混凝土缺陷，施工單位采用了上海寶冶工程技術有限公司的修補砂漿，有針對

16、性地進行缺陷修補，先鑿去蜂窩處薄弱松散的混凝土和突出的顆粒，將薄弱混凝土和突出的顆粒鑿去，孔洞周圍的松散混凝土和軟弱漿膜鑿除，再用壓力水沖洗刷洗干凈后支模，灑水充分濕潤后再用修補砂漿強力填塞搗實，并認真養護，取得了很好的效果。4.3 BY系列濾板密封填充料 BY系列濾板密封填充料是上海寶冶工程技術有限公司針對環保企業在污水處理方面的獨特需求，與國內知名的環保企業聯合研制開發的新一代環保型水泥基產品，無收縮、黏結性能好、早強高強，并具有質量可靠、縮短工期、降低成本和方便施工的優點。它能使砼結合面形成緊密結合，廣泛應用于污水處理池及各種過濾隔板的粘接填充，是環保領域快速施工時代的理想結合材料。 考

17、慮到污水處理工藝為曝氣生物濾池，處理深度為二級生化處理，在配置濾板密封填充料時，加入合適的可再分散乳膠粉，以提高密封防水砂漿的粘結性和韌性，亦使密封防水砂漿具有高拒水性，而且能改善施工性能，便于施涂和抹平。使砂漿具有保水性和便于施工。在實驗過程中，我們曾發現，由大塊的混凝土制成的過濾隔板由于溫度改變以及膨脹系數的差異，容易在結合面之間產生應力，為了抵銷這種應力砂漿層決不能發脆，而應該有柔性以減少剪切應力。在加入適合的可再分散乳膠粉，減少水泥用量就可以配成具有柔性的濾板密封填充料。實踐也生動地證明了這一點。BY系列濾板密封填充料先后在江蘇宜興污水處理廠、河北廊坊富士康新泉污水處理廠、陜西省咸陽西

18、郊污水處理廠、山東勝利油田東營污水處理廠二期擴建工程等項目中得到成功使用。 5 結論隨著我國建筑干混砂漿行業的快速發展，外加劑對干混砂漿成本的制約作用會逐漸降低。可再分散乳膠粉國產化進程的加快，可能打破由國外供應商控制我國膠粉市場的局面。這些都預示著外加劑對干混砂漿材料成本的制約瓶頸會很快突破。BY系列干混砂漿各種性能可通過加入可再分散乳膠粉得到明顯改善。考慮到聚合物砂漿的成本和使用條件,我們認為在剛性粘結場合可提高水泥的摻量達到粘結效果,但在需要柔性粘結的場合應增加膠粉摻量。 綜合而言，可再分散乳膠粉在BY系列干混砂漿中的作用主要體現在：5.1 提高BY系列干混砂漿對各種基材的粘接性，保證在各種使用條件下砂漿粘接強度的耐久性。5.2 降低BY系列干混砂漿的彈性模量，提高彈性和柔韌性。使材料能承受一定的基材形變、外力沖擊、溫