Lastnosti, uporaba in proizvodna tehnologija superplastifikatorjev polikarboksilne kisline

Superplastifikator polikarboksilne kisline je neke vrste polimer, ki je sestavljen iz nenasičenega monomera, ki vsebuje karboksilno skupino, in nenasičenega monomera, ki vsebuje drugo funkcionalno skupino. Lahko poskrbi, da ima beton odlične rezultate pri zmanjševanju vode, zaščiti pred zrušitvijo in varstvu okolja. Polikarboksilna kislina, visoko zmogljivo sredstvo za redukcijo vode, nizka vsebnost, visoka stopnja redukcije vode, nadzorovana molekularna Chemicalbook struktura, dobra disperzija, zelena zaščita okolja, močna prilagodljivost in druge prednosti, ki jih veliko število učenjakov in strokovnjakov pozornosti in raziskav, pogosto uporablja na različnih področjih inženirskih gradenj in tako postaja prihodnji trend razvoja dodatkov za beton. Raziskava superplastifikatorja polikarboksilne kisline je neizogibna zahteva na področju betona.

V cementni brozgi se na splošno domneva, da je disperzijski mehanizem superplastifikatorja polikarboksilne kisline glavna vloga sterične ovire, elektrostatična odbojnost je sekundarna vloga, poleg tega imata pomembno vlogo tudi kompleks kalcijevih ionov in mazanje hidratacijskega filma. Ko molekule superplastifikatorja polikarboksilne kisline prvič pridejo v stik z delci cementa, se lahko negativno nabita glavna veriga molekul superplastifikatorja polikarboksilne kisline adsorbira na površini pozitivno nabitih delcev cementa, kar pomeni, da pride do pojava "sidranja", medtem ko dolgi stranska veriga molekul superplastifikatorja polikarboksilne kisline se razteza v fazi telesne tekočine cementa gnojevko, ki tvori adsorpcijsko plast s fiksno debelino. Istočasno lahko dolga stranska veriga molekul superplastifikatorja polikarboksilne kisline, ki se razteza v telesni tekočini cementne brozge, tvori tridimenzionalno in križno konformacijo. Ko se delci cementa gibljejo drug proti drugemu, se adsorpcijska plast prekriva in večje kot je območje prekrivanja, večji je odbojni učinek med delci cementa, s čimer se izboljša disperzija delcev cementa. Povezane študije kažejo, da debelejša kot je molekularna adsorpcijska plast superplastifikatorja polikarboksilne kisline, ki nastane na površini cementnih delcev, bolj koristno izboljša disperzijo cementnih delcev. Zato ima sterična ovira pomembno vlogo v mehanizmu disperzije superplastifikatorjev polikarboksilne kisline.

FIG. 1 shows the steric hindrance of polycarboxylic acid superplasticizer. Electrostatic repulsion theory polycarboxylic acid superplasticizer molecules contain anionic groups (such as sulfonic acid and carboxylic acid radicals, etc.), and in the early hydration process of cement, the surface of cement particles contains positive charges, so anionic polycarboxylic acid superplasticizer molecules adsorbed to the surface of positively charged cement particles. Some polar groups of polycarboxylic acid superplasticizer molecules adsorbed on the surface of cement particles are in the liquid phase. At the same time, after ionization, the hydrophilic groups adsorbed on the surface of cement particles contain the same electrical charge, forming a double electric layer. According to the relevant research results, the electrostatic repulsion force is in the order from large to small: -- SO3-> -- COO-> -- O->-- Oh. Kompleksiranje kalcijevih ionov je prikazano na sliki 2 kot shematski diagram mehanizma kompleksiranja kalcijevih ionov. Kot je prikazano na sliki, lahko kalcijevi ioni v cementni brozgi medsebojno delujejo z radikali karboksilne kisline v molekulah superplastifikatorja polikarboksilne kisline, da tvorijo kalcijeve koordinacijske komplekse, zmanjšajo koncentracijo kalcijevih ionov v tekoči fazi, zmanjšajo tvorbo delcev CHS gela in tako upočasnijo hitrost hidratacije cementa, zaviranje hidratacije cementa in izboljšanje disperzijske učinkovitosti cementa delci. Večja kot je vsebnost ionov karboksilne kisline v superplastifikatorju polikarboksilne kisline, to je večja kot je gostota anionskega naboja, boljšo disperzijsko lastnost delcev cementa je mogoče močno izboljšati.

FIG. 2 prikazuje elektrostatično delovanje superplastifikatorja polikarboksilne kisline. Molekularna struktura mazalnega superplastifikatorja polikarboksilne kisline vsebuje karboksilne, sulfonske kisline in etrske skupine, njegova hidrofilna sposobnost pa je zelo močna. Ko cementni brozgi dodamo superplastifikator polikarboksilne kisline, se negativno nabite skupine karboksilne kisline in skupine sulfonske kisline usmerjeno adsorbirajo na površini cementnih delcev. Polarne skupine v molekulah superplastifikatorja polikarboksilne kisline so povezane z molekulami vode, da tvorijo vodikove vezi, sila vodikove vezi pa je močnejša od van der Waalsove sile, ki nastane med molekulami superplastifikatorja polikarboksilne kisline in delci cementa, zato je stabilen, tridimenzionalen in nastane določena trdnost vodnega filma topila (kot je prikazano na sliki 3). Možnost neposrednega stika med delci cementa je zmanjšana s to plastjo solvatacijskega filma, kar pomeni, da ima hidratacijski film mazalni učinek med delci cementa in uničuje kondenzacijo delcev cementa, kar dokazano izboljšuje pretočnost cementne brozge.

FIG. 3 prikazuje učinek mazanja superplastifikatorja polikarboksilne kisline. Trenutno se naslednje tri metode pogosto uporabljajo za pripravo visoko zmogljivega vodnega reduktorja s polikarboksilno kislino. (1) Metoda neposredne kopolimerizacije monomera, ki ga je mogoče polimerizirati. Metoda najprej reagira nenasičen monomer karboksilne kisline z (metoksi) polietilen glikolom, da se pripravi nenasičen veliki monomer, ki ga je mogoče polimerizirati, nato pa se kopolimerizira z nenasičenim monomerom z majhno molekulo, da se pripravi visoko zmogljiv vodni reduktor polikarboksilne kisline. (2) Metoda funkcionalizacije po polimerizaciji Ta metoda je namenjena modificiranju obstoječega polimera. Prvič, polikarboksilno kislino pripravimo s homopolimerizacijo ali kopolimerizacijo nenasičenega monomera karboksilne kisline v raztopini; Drugič, pod delovanjem katalizatorja sta bila pripravljena polikarboksilna kislina in (monometil) polieter cepljena na glavno verigo polikarboksilne kisline s kondenzacijsko reakcijo. (3) Metoda polimerizacije in cepljenja na kraju samem. Ta metoda je istočasna izvedba reakcije polimerizacije glavne verige in reakcije veje stranske povezave, glavni namen pa je izboljšati pomanjkljivosti metode funkcionalizacije po polimerizaciji. Superplastifikator polikarboksilne kisline smo pripravili z benzoil peroksidom (BPO) in azodiizobutironitrilom (AIBN) kot iniciatorjema ter polietrom kot reakcijskim medijem.