Dispergierbares Polymerpulver und andere anorganische Klebstoffe (wie Zement, gelöschter Kalk, Gips, Ton usw.) sowie verschiedene Zuschlagstoffe, Füllstoffe und andere Additive (wie Hydroxypropylmethylcellulose, Polysaccharide (Stärkeether), Fasern usw.) werden physikalisch gemischt, um Trockenmörtel herzustellen. Wenn der Trockenmörtel in Wasser gegeben und gerührt wird, können sich die Latexpulverpartikel unter Einwirkung von hydrophilen Schutzkolloiden und mechanischer Scherkraft schnell im Wasser verteilen, was ausreicht, um das redispergierbare Latexpulver vollständig zu verfilmen. Die Zusammensetzung von Gummipulver ist unterschiedlich, was sich auf die Rheologie des Mörtels und verschiedene Konstruktionseigenschaften auswirkt: die Affinität des Latexpulvers zu Wasser beim Redispergieren, die unterschiedliche Viskosität des Latexpulvers nach der Dispersion, die Auswirkung auf den Luftgehalt des Mörtels und die Blasenverteilung. Durch die Wechselwirkung zwischen Gummipulver und anderen Additiven erhöhen unterschiedliche Latexpulver die Fließfähigkeit, die Thixotropie und die Viskosität.
Es wird allgemein angenommen, dass der Mechanismus, durch den redispergierbares Latexpulver die Verarbeitbarkeit von frischem Mörtel verbessert, darin besteht, dass das Latexpulver, insbesondere das Schutzkolloid, im dispergierten Zustand eine Affinität zu Wasser aufweist, wodurch die Viskosität der Aufschlämmung erhöht und die Kohäsion des Konstruktionsmörtels verbessert wird.
Nachdem der Frischmörtel mit der Latexpulverdispersion gebildet wurde, nimmt die Grundoberfläche Wasser auf, verbraucht es sich durch die Hydratationsreaktion und verflüchtigt sich in die Luft. Dabei nimmt der Wassergehalt allmählich ab, die Harzpartikel nähern sich einander an, die Grenzflächen verschwimmen allmählich, und das Harz verschmilzt allmählich miteinander und polymerisiert schließlich zu einem Film. Der Prozess der Polymerfilmbildung gliedert sich in drei Phasen. In der ersten Phase bewegen sich die Polymerpartikel in der Ausgangsemulsion frei in Form der Brownschen Bewegung. Mit dem Verdunsten des Wassers wird ihre Bewegung natürlicherweise immer eingeschränkt, und die Grenzflächenspannung zwischen Wasser und Luft bewirkt, dass sie sich allmählich aneinander ausrichten. In der zweiten Phase, wenn die Partikel beginnen, miteinander in Kontakt zu kommen, verdunstet das Wasser im Netzwerk durch die Kapillare. Die auf die Partikeloberfläche wirkende hohe Kapillarspannung bewirkt eine Verformung der Latexkugeln, wodurch diese miteinander verschmelzen. Das verbleibende Wasser füllt die Poren, und es bildet sich ein grober Film. Die dritte und letzte Phase ermöglicht die Diffusion (manchmal auch Selbsthaftung genannt) der Polymermoleküle zur Bildung eines durchgehenden Films. Während der Filmbildung verfestigen sich die isolierten, beweglichen Latexpartikel zu einer neuen dünnen Filmphase mit hoher Zugspannung. Damit das dispergierbare Polymerpulver im erhärteten Mörtel einen Film bilden kann, muss die Mindestfilmbildungstemperatur (MFT) natürlich niedriger sein als die Aushärtungstemperatur des Mörtels.
Kolloide – Polyvinylalkohol muss vom Polymermembransystem getrennt werden. Dies ist im alkalischen Zementmörtelsystem unproblematisch, da der Polyvinylalkohol durch die bei der Zementhydratation entstehende Lauge verseift wird und durch die Adsorption des Quarzmaterials allmählich vom System getrennt wird, ohne dass das hydrophile Schutzkolloid vorhanden ist. Der durch Dispergieren des in Wasser unlöslichen, redispergierbaren Latexpulvers gebildete Film ist nicht nur unter trockenen Bedingungen, sondern auch bei langfristiger Wasserlagerung einsetzbar. In nicht-alkalischen Systemen wie Gips oder reinen Füllstoffsystemen ist natürlich noch Polyvinylalkohol im fertigen Polymerfilm vorhanden, was die Wasserbeständigkeit des Films beeinträchtigt. Wenn diese Systeme nicht für langfristige Wasserlagerung verwendet werden und das Polymer noch seine charakteristischen mechanischen Eigenschaften aufweist, kann dispergierbares Polymerpulver weiterhin in diesen Systemen verwendet werden.
Mit der endgültigen Bildung des Polymerfilms bildet sich im ausgehärteten Mörtel ein System aus anorganischen und organischen Bindemitteln, d. h. ein sprödes und hartes Skelett aus hydraulischen Materialien, und in den Zwischenräumen und der festen Oberfläche bildet sich redispergierbares Polymerpulver. Flexibles Netzwerk. Die Zugfestigkeit und Kohäsion des durch das Latexpulver gebildeten Polymerharzfilms werden verbessert. Aufgrund der Flexibilität des Polymers ist die Verformungskapazität deutlich höher als bei der starren Struktur des Zementsteins, wodurch die Verformungsleistung des Mörtels verbessert und die Wirkung der Spannungsverteilung deutlich verbessert wird, wodurch die Rissbeständigkeit des Mörtels verbessert wird.
Mit der Erhöhung des Dispersionspulveranteils entwickelt sich das Gesamtsystem in Richtung Kunststoff. Bei hohem Latexpulvergehalt übersteigt die Polymerphase im ausgehärteten Mörtel allmählich die Phase des anorganischen Hydratisierungsprodukts. Der Mörtel verändert sich qualitativ und wird zu einem Elastomer, während das Hydratisierungsprodukt des Zements zum Füllstoff wird. Zugfestigkeit, Elastizität, Flexibilität und Dichteigenschaften des mit Dispersionspulver modifizierten Mörtels wurden verbessert. Durch die Einarbeitung von Dispersionspulvern bildet sich ein Polymerfilm (Latexfilm), der Teil der Porenwände ist und so die hochporöse Struktur des Mörtels abdichtet. Die Latexmembran verfügt über einen selbstdehnenden Mechanismus, der ihre Verankerung im Mörtel unter Spannung setzt. Durch diese inneren Kräfte wird der Mörtel als Ganzes gehalten, wodurch die Kohäsionsfestigkeit des Mörtels erhöht wird. Die Anwesenheit von hochflexiblen und hochelastischen Polymeren verbessert die Flexibilität und Elastizität des Mörtels. Der Mechanismus für die Erhöhung der Fließgrenze und der Bruchfestigkeit ist folgender: Bei Krafteinwirkung werden Mikrorisse aufgrund der verbesserten Flexibilität und Elastizität verzögert und bilden sich erst bei höheren Spannungen. Darüber hinaus verhindern die verwobenen Polymerdomänen auch das Verschmelzen von Mikrorissen zu durchgehenden Rissen. Daher erhöht das dispergierbare Polymerpulver die Bruchspannung und Bruchdehnung des Materials.
Der Polymerfilm im polymermodifizierten Mörtel hat einen entscheidenden Einfluss auf dessen Aushärtung. Das auf der Oberfläche verteilte, redispergierbare Polymerpulver spielt nach der Dispergierung und Filmbildung eine weitere wichtige Rolle: Es erhöht die Haftung an den Kontaktmaterialien. In der Mikrostruktur der Grenzfläche zwischen dem pulverförmigen, polymermodifizierten Keramikfliesen-Klebemörtel und der Keramikfliese bildet der Polymerfilm eine Brücke zwischen der glasierten Keramikfliese mit extrem geringer Wasseraufnahme und der Zementmörtelmatrix. Der Kontaktbereich zwischen zwei ungleichen Materialien ist ein besonders gefährdeter Bereich, in dem sich Schwindrisse bilden und zu Haftungsverlust führen können. Daher spielt die Fähigkeit von Latexfilmen, Schwindrisse zu heilen, bei Fliesenklebern eine wichtige Rolle.
Gleichzeitig weist das redispergierbare Polymerpulver mit Ethylen eine stärkere Haftung auf organischen Substraten auf, insbesondere auf ähnlichen Materialien wie Polyvinylchlorid und Polystyrol. Ein gutes Beispiel für
Veröffentlichungszeit: 31. Oktober 2022