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水泥对聚合物吸附量的影响因素研究 　　【摘要】笔者前期研究了乳液类型及聚灰比对乳液在水泥颗粒表面吸附行为的影响，长期的试验过程中发现影响水泥颗粒吸附乳液的因素远不止这些。据此，笔者通过新拌浆体zeta电位和静置试验，并在其他学者研究工作的基础上进一步探讨了乳液的玻璃化温度、乳液颗粒粒径及外加剂对乳液在水泥表面吸附的影响。研究结果显示乳液类型、聚灰比、乳液的玻璃化温度、乳液粒径及外加剂均会影响到乳液在水泥粒子表面的吸附：阴离子型乳液较非离子型乳液较更易被水泥粒子吸附；聚灰比也会影响到乳液颗粒被吸附量；两种阴离子型乳液中，玻璃化温度较低的乳液更易被水泥粒子吸附；粒径大小是决定水泥粒子对其吸附质量多少的决定因素；减水剂NF和PC均会降低乳液被吸附量，1%的PC和NF分别使乳液被吸附量较单掺乳液改性水泥浆的情况降低20%和10%。 　　【关键词】吸附；乳液类型；聚灰比；玻璃化温度；外加剂 　　1引言 　　较普通水泥基材料而言，聚合物改性水泥基材料具有更好的工作性、保水性、抗折强度及黏结强度等，因而被广泛应用于建筑材料领域。Sakai等认为聚合物改性水泥基材料中后期聚合物成膜，使得其具有良好的抗折强度、搭接裂缝能力及黏结强度。早期被水泥粒子吸附的聚合物量较少，留在孔溶液中的聚合物则相对较多，后期所成的膜必然更完整，聚合物改性水泥基材料的抗渗性和黏结强度将更好。可见，聚合物在水泥粒子表面的吸附将影响硬化水泥浆的性能[1-2]。然而，即便是相同掺量以及相同品种的聚合物，其在水泥表面的吸附情况也难以预测，导致聚合物改性水泥基材料硬化后表现出不同的宏观性能。基于上述情况，本文系统研究并总结了聚合物类型、聚灰比、聚合物的玻璃化温度Tg、聚合物颗粒粒径及外加剂等影响水泥对聚合物吸附的因素。 　　2聚合物吸附量的影响因素 　　2.1乳液类型 　　笔者前期试验发现水泥粒子不仅吸附阴离子型的乳液SAE-1和乳液SAE-2，也会吸附非离子型的乳液PAE颗粒[7]。水泥粒子对乳液颗粒的吸附量受乳液类型的影响，水泥粒子对阴离子型乳液（乳液SAE-1和SAE-2）的吸附量大于非离子型乳液（乳液PAE）。 　　2.2聚灰比 　　笔者前期也研究了聚灰比对聚合物颗粒吸附量的影响，分别选取1种阴离子型乳液和1种非离子型乳液（SAE-1和PAE），测试了2种乳液滴入量对水泥浆zeta电位的影响[3]。研究发现，对于乳液SAE-1改性水泥浆，mL/mC在6%以上才能保证孔溶液中还有自由的乳液颗粒，发挥聚合物的堵孔作用；约5%的乳液SAE-2和2%的乳液PAE就可使水泥粒子达到饱和吸附。 　　2.3乳液的玻璃化温度 （Tg） 　　Sakai等[8]发现，对苯乙烯/2-乙基己基丙烯酸/甲基丙烯酸酯共聚物乳液（Type A），增加2-乙基己基丙烯酸含量，聚合物的玻璃化温度降低，聚合物被吸附量增加。随着乳液玻璃化温度的升高，乳液被吸附量降低，1 g水泥吸附的四种乳液A-1、A-2、A-3和A-4的试验值分别为0.0325 g、0.0285 g、0.0125 g和0.0075 g，也就是说水泥粒子表面被乳液A-1、A-2、A-3和A-4所覆盖的面积比例分别为98%、84%、38%和23%。可见，粒径相同的乳液，玻璃化温度越低，越容易被水泥粒子吸附。 　　2.4外加剂 　　减水剂和纤维素醚是乳液改性水泥基材料中最常用的两种化学外加剂，笔者前期通过zeta电位测试，发现减水剂可以大幅降低水泥粒子对乳液颗粒的吸附量[4]，而纤维素醚对乳液颗粒的吸附量影响甚微[5-6]。通过静置减水剂与乳液复掺改性水泥浆，并将静置出来的上层浆液进行干燥，进而通过重量法来计算聚合物的被吸附率，试验结果见表1。由表1可知，减水剂的掺入均会降低乳液颗粒的吸附量，且PC降低乳液颗粒吸附量的程度较等量的减水剂NF降低程度大，1%的PC和NF分别使乳液被吸附量较单掺乳液改性水泥浆的情况降低20%和10%。 　　3结论 　　本文主要研究并总结了水泥粒子对乳液颗粒吸附行为的影响因素，得出如下结论： 　　（1）乳液类型会影响到乳液在水泥粒子表面的吸附：阴离子型乳液较非离子型乳液较更易被水泥粒子吸附。 　　（2）聚灰比也会影响到乳液颗粒被吸附量。一般乳液掺量达到10%后，水泥粒子对乳液颗粒的吸附均可以达到饱和。 　　（3）两种阴离子型乳液中，玻璃化温度较低的乳液更易被水泥粒子吸附。 　　（4）粒径大小是决定水泥粒子对其吸附质量多少的决定因素。 　　（5）纤维素醚类增稠剂对聚合物颗粒被吸附量影响甚微；减水剂NF和PC均会降低乳液被吸附量，1%的PC和NF分别使乳液被吸附量较单掺乳液改性水泥浆的情况降低20%和10%。 　　参考文献 　　[1]钟世云， 李晋梅， 张聪聪. 减水剂