熱門關(guān)鍵詞： 中性膩?zhàn)幽z粉 纖維素纖維 木質(zhì)纖維素 建筑用膠水粉 可再分散性乳膠粉
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熱門關(guān)鍵詞： 中性膩?zhàn)幽z粉 纖維素纖維 木質(zhì)纖維素 建筑用膠水粉 可再分散性乳膠粉
摘要：
本文分別考察了低分子乳化劑、高分子乳化劑和反應(yīng)型乳化劑對(duì)可再分散性乳膠粉制備和機(jī)能的影響，并研究了不同乳化劑制備的乳膠粉的砂漿機(jī)能。
1 引言
可再分散性乳膠粉是由聚合物乳液經(jīng)由噴霧干燥而成，其制備過(guò)程主要分為兩部門：母體乳液的制備和粉體的噴霧干燥。乳液聚合配方及合成工藝的選擇決定了產(chǎn)品的終極機(jī)能，并是乳液能否進(jìn)行噴霧干燥的主要影響因素之一。影響乳液噴霧干燥工藝的因素非常多，如：噴霧干燥進(jìn)出口溫度，乳液的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和成膜溫度等等，目前海內(nèi)外大部門研究以為乳液的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度是影響噴霧干燥最重要的因素。乳化劑是乳液聚合工藝中最重要的因素，而乳化劑對(duì)噴霧干燥工藝的影響，在海內(nèi)外刊物上還未見(jiàn)報(bào)道。
基于以上原因，本文選取醋酸乙烯酯，叔碳酸乙烯酯和丙烯酸正丁酯作為聚合單體，研究三種不同類型乳化劑對(duì)乳液噴霧干燥機(jī)能的影響，并考察了不同乳化劑制備的乳膠粉的砂漿機(jī)能。
2 原材料和實(shí)驗(yàn)方法
2.1 實(shí)驗(yàn)原材料
醋酸乙烯酯(VAC)和丙烯酸正丁酯(BA)：國(guó)產(chǎn)，產(chǎn)業(yè)級(jí);
叔碳酸乙烯酯(V10)：入口，產(chǎn)業(yè)級(jí);
低分子乳化劑：國(guó)產(chǎn)，產(chǎn)業(yè)級(jí);
高分子表面活性劑：國(guó)產(chǎn)，產(chǎn)業(yè)級(jí);
反應(yīng)型乳化劑：入口，產(chǎn)業(yè)級(jí); 過(guò)硫酸鉀：國(guó)產(chǎn)，產(chǎn)業(yè)級(jí);
保護(hù)膠體：入口，產(chǎn)業(yè)級(jí)
2.2 乳液聚合
將一部門的乳化劑、去離子水和保護(hù)性膠體加入到反應(yīng)釜中，攪拌，并升溫至80±2℃，滴加提前預(yù)乳化好的單體和過(guò)硫酸鉀溶液，反應(yīng)4-6h。反應(yīng)結(jié)束，保溫1h，降溫至室溫后過(guò)濾并出料。
2.3 可再分散乳膠粉的制備
將制備好的乳液，加入到一定濃度的保護(hù)性膠體水溶液中。設(shè)置干燥器的噴霧干燥進(jìn)風(fēng)溫度為180±10℃，出風(fēng)溫度為80±10℃,在此前提下，噴霧干燥乳液經(jīng)由霧化器霧化成微小的液滴，并與熱風(fēng)進(jìn)行快速的熱交換，蒸發(fā)掉料液中的水分，即得到可再分散性乳膠粉。
3 結(jié)果與討論
3.1 不同乳化劑制備的乳液與可再分散性乳膠粉機(jī)能
3種不同乳化劑制備的乳液均采用相同的聚合工藝，從表1的實(shí)驗(yàn)結(jié)果看，這三種乳化劑制備的乳液不亂性好，凝膠率低和固含量高，只是在粒徑的大小有差別。
從表2的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看到，在相同的噴霧干燥前提下，低分子乳化劑制備的乳膠粉，膠粉外觀呈團(tuán)圓狀態(tài)，而且在噴霧干燥干燥過(guò)程中，塔壁吸附大量絮狀物質(zhì),乳膠粉含水率比較高。高分子和反應(yīng)型乳化劑制備的乳膠粉，外觀細(xì)膩呈粉末狀態(tài)，在噴霧干燥過(guò)程中，乳液非常輕易脫水，直接掉入塔底，塔壁上僅吸附少量的粉末狀物質(zhì)，乳膠粉含水率低。
低分子乳化劑制備的乳液在霧化器高速離心和塔內(nèi)高溫的前提下，輕易失去不亂性，發(fā)生變性粘連，導(dǎo)致乳膠粉顆粒之間團(tuán)圓成塊。因?yàn)楦叻肿尤榛瘎┡c反應(yīng)型乳化劑與乳膠顆粒之間有很強(qiáng)的物理吸附力和化學(xué)鍵協(xié)力，兩種乳化劑制備的乳液在高速離心和塔內(nèi)高溫的前提下不發(fā)生變性粘連，能保持不亂性，從而得到白色細(xì)膩粉狀乳膠粉。
3.2 可再分散性乳膠粉的砂漿機(jī)能
可再分散性乳膠粉加入到砂漿中，水泥漿體的水化與乳膠粉脫水成膜過(guò)程同時(shí)進(jìn)行，形成了聚合物與水泥的兩相互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)對(duì)砂漿的新拌機(jī)能和力學(xué)機(jī)能影響很大。
3.2.1 砂漿新拌機(jī)能
表3中的數(shù)據(jù)表明，砂漿摻入高分子乳化劑或反應(yīng)型乳化劑制備的乳膠粉后，活動(dòng)性比未摻乳膠粉的空缺砂漿的活動(dòng)性高。這是因?yàn)楦叻肿尤榛瘎┖头磻?yīng)型乳化劑以游離狀態(tài)和吸附狀態(tài)分散于乳膠粉中，對(duì)水泥顆粒起到分散作用,同時(shí)兩種乳化劑可以有效降低乳膠粉的粒徑，在砂漿中起到類似“滾珠”效應(yīng)的作用，從而導(dǎo)致乳膠粉改性砂漿的活動(dòng)性增加。
3.2.2 砂漿力學(xué)機(jī)能
圖1表明，空缺砂漿的7天和28天抗壓強(qiáng)度，均高于乳膠粉改性砂漿。這主要是由于聚合物膜阻礙了水泥的水化，及聚合物膜較低的彈性模量所致。高分子乳化劑和反應(yīng)型乳化劑制備的可再分散乳膠粉，砂漿的抗壓強(qiáng)度均高于低分子乳化劑制備的可再分散乳膠粉改性砂漿。這是因?yàn)榈头肿尤榛瘎┡c乳膠粒及水泥顆粒之間的吸附力和鍵協(xié)力較弱，降低了乳液成膜物的強(qiáng)度及聚合物膜與水泥顆粒之間界面機(jī)能，從而導(dǎo)致砂漿的抗壓強(qiáng)度下降。
圖2的結(jié)果表明，高分子乳化劑和反應(yīng)型乳化劑制備的乳膠粉改性砂漿，7天和28天抗折強(qiáng)度，均高于空缺砂漿和低分子乳化劑制備的乳膠粉改性砂漿，這主要是因?yàn)榫酆衔锬さ娜嵝栽鰪?qiáng)了砂漿的韌性。低分子乳化劑不能夠不亂乳膠顆粒，使乳膠顆粒在水泥砂漿的堿性環(huán)境中絮凝，導(dǎo)致了聚合物不能在砂漿中形成完整而連續(xù)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，所以低分子乳化劑制備的乳膠粉改性砂漿的抗折強(qiáng)度降低。
4 結(jié)論
1.高分子乳化劑和反應(yīng)型乳化劑對(duì)乳膠粒具有很強(qiáng)的物理吸附力和化學(xué)鍵協(xié)力，可順利通過(guò)噴霧干燥制備可再分散性乳膠粉。
2.在相同乳化劑摻量的情況下，反應(yīng)型乳化劑制備的乳膠粉改性砂漿的活動(dòng)度和容重最大，這是因?yàn)榉磻?yīng)型乳化劑作為可聚合單體，以更強(qiáng)的化學(xué)鍵協(xié)力與乳膠粒結(jié)合，對(duì)水泥顆粒的分散作用更強(qiáng)，并且能有效降低乳膠粉的粒徑，起到類似“滾珠”效應(yīng)的作用。
3.高分子乳化劑和反應(yīng)型乳化劑制備的乳膠粉改性砂漿，抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度均優(yōu)于低分子乳化劑制備的乳膠粉改性砂漿。
可再分散性乳膠粉中乳化劑的應(yīng)用 最新評(píng)論:
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