It-tekniċi ta' Borida janalizzaw il-Mekkaniżmu ta' Azzjoni u l-Prinċipju ta' Preparazzjoni tas-Superplastiċizzant tal-Aċidu Polikarbossiliku

Aħna nafu li l-applikazzjoni ta 'superplasticizers polycarboxylate fl-inġinerija tal-konkrit qed issir dejjem aktar mifruxa. Meta mqabbla ma 'superplasticizers tradizzjonali bħal naphthalene sulfonate u sulfonated melamine formaldehyde kondensati, superplasticizers polycarboxylate jistgħu jipprovdu dispersibility għolja, fluwidità, u l-istabbiltà lis-sistema mxerrda tal-konkrit f'dożaġġi baxxi, jipprevjenu telf ta 'slump. Barra minn hekk, il-prezz li qed jogħlew tan-naftalina industrijali, iċ-ċiklu ta 'produzzjoni twil ta' superplastiċizzanti bbażati fuq in-naftalina, u tniġġis ambjentali sever jagħmlu l-applikazzjoni ta 'superplastiċizzanti bbażati fuq polycarboxylate imperattiv. Imma taf il-mekkaniżmu ta 'azzjoni u prinċipji ta' preparazzjoni tas-superplastiċizzaturi tal-polycarboxylate?

Hemm relattivament ftit reviżjonijiet komprensivi dwar il-progress tar-riċerka tas-superplastiċizzaturi tal-polycarboxylate, partikolarment fir-rigward tal-prinċipji tal-preparazzjoni tagħhom, il-mekkaniżmu ta 'azzjoni, u aspetti relatati. Għalhekk, Borida jistieden esperti biex jipprovdu reviżjoni dwar il-progress tar-riċerka dwar il-prinċipji tal-preparazzjoni, il-mekkaniżmu ta 'azzjoni, u l-prospetti futuri tas-superplastiċizzaturi tal-polycarboxylate.

1. Prinċipji ta 'Tħejjija ta' Superplasticizers tal-Polycarboxylate

Is-superplastiċizzaturi ta 'prestazzjoni għolja bbażati fuq polycarboxylate huma komposti makromolekulari bi gruppi sulfoniċi, gruppi karbossiliċi, gruppi amino, u ktajjen tal-ġenb tal-polyoxyethylene. Huma sintetizzati f'soluzzjoni milwiema permezz ta 'kopolimerizzazzjoni ta' radikali ħielsa, li jiffurmaw surfactant ta 'piż molekulari għoli f'forma ta' moxt.

Materja prima ewlenija: aċidu metakriliku, aċidu akriliku, ethyl acrylate, hydroxyethyl acrylate, allylsulfonate tas-sodju, metil metakrilat, methoxypolyethylene glycol metaacrylate, etoxylated polyethylene glycol acrylate, allyl ether, eċċ. użati. L-aġenti tat-trasferiment tal-katina jinkludu 3-aċidu mercaptopropioniku, aċidu mercaptoacetic, u isopropanol.

Metodu ta' sinteżi: F'reċipjent ta 'reazzjoni mgħammar b'ħawwad mekkaniku, termometru, u apparat ta' twaqqigħ, is-soluzzjoni tal-monomeru, is-soluzzjoni tal-inizjatur, u s-soluzzjoni tal-aġent tat-trasferiment tal-katina huma miżjuda qatra. Meta tagħżel il-monomeri tal-polimerizzazzjoni, il-proporzjonijiet tar-reattività tal-kopolimerizzazzjoni għandhom jitqiesu bis-sħiħ. It-temperatura ta' reazzjoni tiddependi mit-tip ta' monomeri użati u ġeneralment taqa' fil-medda ta' 0-60 grad . Is-soluzzjoni tal-monomeru tiżdied bil-qatra fuq 1-2 sigħat, segwita minn reazzjoni addizzjonali ta' 1-siegħa f'temperatura kostanti. Wara li żżid l-ilma għan-newtralizzazzjoni, il-prodott jiġi mormi.

2. Mekkaniżmu ta 'Azzjoni ta' Superplasticizers Polycarboxylate

Superplasticizers ta 'prestazzjoni għolja bbażati fuq polycarboxylate huma tip ġdid ta' superplasticizer b'ħafna vantaġġi pendenti, għalkemm il-mekkaniżmu eżatt ta 'azzjoni tagħhom għadu mhux mifhum bis-sħiħ. Hawn huma xi perspettivi:

Effett ta' dewmien: Il-grupp karbossiliku jaġixxi bħala komponent ritardant, li jifforma kumplessi b'jonji Ca²⁺ (R-COO⁻–Ca²⁺), inaqqas il-konċentrazzjoni tal-joni Ca²⁺ f'soluzzjoni, idewwem il-kristallizzazzjoni ta 'Ca(OH)₂, inaqqas il-formazzjoni ta' Ġellijiet CHS, u b'hekk jittardja l-idratazzjoni tas-siment.

Gruppi Polari affinità: Carboxyl (-COOH), hydroxyl (-OH), amino (-NH₂), u gruppi polyoxyalkylene (-OR)n għandhom affinitajiet qawwija mal-ilma. Permezz ta 'effetti attivi fil-wiċċ bħall-adsorbiment, it-tixrid, it-tixrib u l-lubrikazzjoni, jipprovdu dispersibbiltà u fluwidità għall-partiċelli tas-siment. Billi titnaqqas ir-reżistenza tal-frizzjoni bejn il-partiċelli tas-siment u titnaqqas l-enerġija ħielsa fl-interface tas-siment-ilma, isaħħu l-kapaċità ta 'ħidma tal-konkrit frisk. Fl-istess ħin, il-komposti tal-polycarboxylate jassorbu fuq il-wiċċ tal-partiċelli tas-siment, u jagħtu piżijiet negattivi permezz tal-joni tal-karbossilat. Dan jinduċi repulsjoni elettrostatika bejn il-partiċelli, jipprevjeni t-tendenza għall-pejst tas-siment li flokkulat (teorija DLVO) u jżid iż-żona ta 'kuntatt bejn is-siment u l-ilma, jippromwovi idratazzjoni sħiħa tas-siment. Waqt it-tixrid tal-partiċelli tas-siment, l-ilma maqbud fi ħdan l-agglomerati jiġi rilaxxat, itejjeb il-ħidma u jnaqqas l-ammont ta 'ilma tat-taħlit meħtieġ.

Effett ta' tfixkil steriku: Il-molekuli tal-polycarboxylate jassorbu fuq il-wiċċ tal-partiċelli tas-siment f'konfigurazzjoni f'forma ta 'moxt, li jiffurmaw saff ta' adsorbiment fuq il-wiċċ tal-materjal tal-ġel. Meta s-saffi ta 'assorbiment tal-polimeru fuq il-partiċelli tas-siment jersqu lejn xulxin, it-tfixkil steriku bejn il-ktajjen tal-polimer jipprevjeni l-partiċelli milli jgħaqqdu. Din hija waħda mir-raġunijiet ewlenin għaliex is-superplastiċizzaturi tal-polycarboxylate għandhom dispersibbiltà superjuri meta mqabbla ma 'sistemi oħra.

Żeta potenzjal u dispersjoni żamma: Il-mekkaniżmu taż-żamma tad-dispersjoni ta 'superplasticizers ta' prestazzjoni għolja bbażati fuq polycarboxylate jista 'jinftiehem billi tiġi osservata r-relazzjoni bejn il-ħin tat-taħlit u l-potenzjal zeta fil-pejst tas-siment. Ġeneralment, konkos b'superplastiċizzaturi ta 'prestazzjoni għolja bbażati fuq naftalina jew melamina juri telf ta' slump sinifikanti wara 60 minuta, filwaqt li l-konkrit li fih superplastiċizzanti polycarboxylate juri inqas telf ta 'slump. Din id-differenza tqum minħabba li l-mudell ta 'adsorbiment bejn is-superplastiċizzant u l-partiċelli tas-siment ivarja. L-interazzjoni bejn is-saff ta 'adsorbiment ta' piż molekulari għoli u l-partiċelli tas-siment tirriżulta f'repulsjoni kemm sterika kif ukoll elettrostatika, bi ftit tibdil fil-potenzjal zeta.

Ir-riċerka dwar il-mekkaniżmu tad-dispersjoni tas-siment tissuġġerixxi li t-teorija DLVO, li tispjega t-tixrid permezz ta 'repulsjoni jonika, ħafna drabi tonqos milli tqabbel ir-riżultati sperimentali. L-effett ta 'tfixkil steriku jispjega b'suċċess l-azzjoni dispersiva tas-superplastiċizzaturi tal-polycarboxylate fuq is-siment. Il-polimeru jassorbi fuq il-wiċċ tal-partiċelli tas-siment, bil-ktajjen tal-ġenb li jestendu fis-soluzzjoni. Dawn il-ktajjen tal-ġenb joħolqu xkiel steriku, li jipprevjenu li l-partiċelli jiġu f'kuntatt mill-qrib, u b'hekk jiżguraw it-tixrid u l-istabbiltà tagħhom. Dan il-mekkaniżmu huwa aċċettat b'mod wiesa' llum. Polimeri b'ktajjen tal-ġenb twal juru potenzjal zeta baxx u repulżjoni sterika għolja, li tirriżulta f'dispersibbiltà eċċellenti. Madankollu, tul eċċessiv tal-katina tal-ġenb jista 'jikkawża tħabbil bejn il-ktajjen tal-ġenb tal-wiċċ ta' partiċelli mxerrda, li jwassal għal agglomerazzjoni tal-partiċelli.