系列苯丙乳液的制备及其对砂浆增韧改性的研究
砂浆是多相多组分水泥基材料，其脆性大的特点制约了自身耐久性好、抗压强度高等优势的发挥。掺加聚合物乳液作为砂浆增韧改性的有效方法，一直受到本领域研究人员的关注，但其增韧作用机制与构效关系等相关研究目前仍不成熟。本课题从聚合物乳液合成与分析、改性砂浆配制、砂浆性能表征等完整路线出发，重点考察了聚合物组成及其乳胶膜特性与改性砂浆韧性之间的关系。本论文的主要研究内容和研究成果包括: 采用预乳化半连续种子乳液聚合的方法合成了五种不同配比的苯丙(SA)乳液，表征并分析了不同乳胶粒的粒度、微观形貌、玻璃化转变温度(Tg)和最低成膜温度(MFFT)等性质的差异，研究了乳胶粒组成、乳胶膜阻尼性能、乳胶膜粘接性能、乳液用量与不同龄期改性砂浆压折比、断裂能和断裂韧性之间的关系。研究表明，乳胶膜的阻尼性能受SA乳液中软硬单体配比影响显著，且乳胶膜阻尼性能的变化规律与相应改性砂浆断裂能的变化规律一致，最高达211.2N/m，为空白组的2.4倍。但改性砂浆的压折比和断裂韧性与SA乳液组成及乳胶膜性能之间无显著相关性。 使用具有长碳链结构的甲基丙烯酸十八酯对SA乳液进行改性，并考察了不同乳液用量、不同龄期的砂浆断裂性能。研究表明，引入甲基丙烯酸十八酯后，胶乳膜的阻尼温域向低温移动，其常温下的阻尼损耗因子下降，相应改性砂浆的断裂能也出现下降。进一步验证了乳液乳胶膜阻尼性能与其改性砂浆断裂能之间的正相关关系。 将改性砂浆断裂能最高的SA乳液与丁苯乳液(SBR)、聚乙烯一醋酸乙烯(EVA)胶粉进行对比研究，考察了所得改性砂浆的压折比、断裂能和断裂韧性等断裂参数之间的差异性。对于断裂能指标，SBR会略微降低砂浆的断裂能，EVA对砂浆断裂能无明显增幅，此外对SA乳液和EVA来说，乳胶膜阻尼性能和其改性砂浆断裂能之间依旧存在正相关关系，而SBR不符合该关系;对于压折比参数，SBR改性效果最佳，EVA改性效果次之，SA改性效果最差;对比断裂韧性参数，EVA改性效果最佳，SBR改性效果次之，SA改性效果最差。
苯丙乳液;聚合物;砂浆改性;断裂韧性;阻尼性能
北京化工大学
硕士
材料工程
高洋洋;程冠之
2021
中文
TQ316.334
2021-09-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）