Polikarboksilato superplastifikatorių kūrimo situacija

Polikarboksilato superplastifikatorių vystymosi situacija

1. Fono superplastifikatorius, kaip rodo pavadinimas, yra betono priedas, galintis sumažinti vandens suvartojimą maišant, išlaikant tą patį betono nuosmukį. Anksčiausiai pasaulyje naudojamas superplastifikatorius yra natrio lignosulfonatas, kuris buvo išgautas iš celiuliozės atliekų skystų XX amžiaus 30-ųjų pradžioje, tačiau vandens mažinimo greitis yra mažas.

Vėliau Japonijos daktaras Kenichi Hattori pirmą kartą panaudojo naftaleno sulfonato formaldehido kondensatą kaip betono dispergentą, o vėliau pasirodė melamino sulfonato formaldehido kondensatas ir kiti betono superplastifikatoriai iš sulfato ir formaldehido kondensato. Palyginti su pirmosios kartos superplastifikatoriais, vandens mažinimo greitis labai pagerėjo, tačiau nuosmukio sulaikymo efektas yra prastas, o gaminio procesas yra nestabilus.

80-ųjų pradžioje naujausios kartos superplastifikatorius – polikarboksirūgšties superplastifikatorius taip pat sukūrė Japonija. Palyginti su ankstesnių dviejų kartų superplastifikatoriais, polikarboksirūgšties superplastifikatoriai turi mažą dozę, didelį vandens mažinimo greitį, mažus nuosmukio nuostolius laikui bėgant ir reikšmingą pagerinimo poveikį. Tuo pačiu metu jis turi daug privalumų, tokių kaip ekologiška aplinkos apsauga ir geras gaminio stabilumas, ir šiuo metu yra pažangiausias pasaulyje, aukščiausios technologijos, geriausias pritaikymas ir geriausias visapusiškas betono superplastifikatoriaus veikimas.

2. Polikarboksilato superplastifikatoriaus veikimo mechanizmas 1

Molekulinės struktūros požiūriu polikarboksirūgšties superplastifikatorius yra šukos tipo, kurio pagrindinėje grandinėje yra daug aktyvių grupių, stiprus poliškumas ir hidrofiliniai polieterio segmentai šoninėse grandinėse, tarp kurių hidrofiliniai polieterio segmentai yra ilgesni ir jų skaičius yra didesnis. , o hidrofobiniai molekuliniai segmentai yra trumpesni ir jų skaičius mažesnis. Polietileno grandies struktūra (taip pat žinoma kaip skiepų grandinė) ant polimero šoninės grandinės turi didelį poveikį vandens mažinimo greičiui ir nuosmukiui, o tai gali labai sumažinti nuosmukio praradimą.

Kaip labiausiai paplitęs polikarboksilato superplastifikatoriaus makromonomeras, HPEG2400 molekulinė struktūra yra tokia:
CH2=CH(CH3) (OCH2CH2)n OH

Jis gaunamas naudojant alilo alkoholį kaip pradinį agentą šarminėmis katalizinėmis sąlygomis ir etileno oksidą atidarant žiedą, todėl jis taip pat vadinamas alilo alkoholio etoksietileno eteriu. Jis pasižymi tokiomis pačiomis struktūrinėmis savybėmis kaip ir mūsų įprastos aktyviosios paviršiaus medžiagos, naudojamos valymo ir kitose srityse, pavyzdžiui, riebalų alkoholio etoksietileno eteris AEO ir MOA, todėl jį taip pat galima vadinti aktyviąja paviršiaus medžiaga. Po to jis naudojamas kaip starteris reaguojant su nesočiosiomis rūgštimis, tokiomis kaip akrilo rūgštis ir maleino anhidridas, kad būtų gautas polikarboksirūgšties superplastifikatorius.
Jo veikimo mechanizmas taip pat panašus į paviršinio aktyvumo medžiagų: jis trukdo arba naikina cemento dalelių flokuliacijos struktūrą, veikdamas paviršinio aktyvumo medžiagas, sudarydamas kompleksą, elektrostatinį ir stereoatstūmimą. Polikarboksilato superplastifikatoriaus dispersijos ir stabilizavimo efektas daugiausia atsiranda dėl sąveikos tarp sterinių kliūčių ir elektrostatinės atstūmimo. Tarp jų elektrostatinis atstūmimas užtikrina pradinę dispersiją, o sterinis kliūtis užtikrina srauto sulaikymą.

Sintezės procese įvedami propileno oksido segmentai, o molekulė iš polioksietileno struktūros keičiasi į polieterio struktūrą. Dėl daugybės šakotų grandinių struktūrų, įtrauktų į propileno oksido segmentą, TPEG pagamintas polikarboksilato superplastifikatorius turi tam tikrų pranašumų, palyginti su HPEG, dėl vandens mažinimo greičio ir nuosėdų išsaugojimo.
2. Įvairių tipų superplastifikatorių veikimo palyginimas

3. Polikarboksirūgšties superplastifikatoriaus 1 veikimo charakteristikos, kietųjų medžiagų kiekis 38-40%, PH6-7, maža dozė, didelis vandens mažinimo greitis, vandens mažinimo greitis didesnis nei 30 %;
2. Kai nuosmukis nedidelis, nuostoliai yra nedideli, o paruošto betono nuosėdų praradimo greitis yra mažesnis nei 5% per 1h ir mažesnis nei 10% per 2h;
3. Stiprinimo efektas yra reikšmingas, 3D betono stipris gniuždant padidinamas 50-110%, 28D gniuždymo stipris padidėja 40-80%, o 90D gniuždymo stipris padidėja 30-60%;
4. Betono apdirbamumas yra puikus, nėra atsiskyrimo ir vandens nutekėjimo, o betono išvaizda ir spalva vienoda. Kai naudojamas aukštos kokybės betonui ruošti, betonas turi gerą sanglaudą ir lengvai maišomas;
5. Dujų kiekis vidutinis, neigiamo poveikio betono tamprumo moduliui nėra, atsparumas šalčiui ir ilgaamžiškumas yra geras;
6. Jis gali sumažinti hidratacijos šilumą ankstyvoje cemento stadijoje, kuri yra palanki didelio tūrio betonui ir vasaros statyboms;
7. Puikus prisitaikymas, geras cemento ir priemaišų suderinamumas, geras prisitaikymas prie temperatūros ir geras suderinamumas su įvairių rūšių cementu ir priedais;
8. Mažas susitraukimas, kuris gali žymiai sumažinti betono susitraukimą, o atsparumas užšalimui ir atšilimui bei karbonizacija yra žymiai geresnis nei įprasto betono; Žymiai pagerinti betono tūrinį stabilumą ir ilgalaikį patvarumą;
9. Šarmų kiekis yra labai mažas, o šarmų kiekis yra mažesnis arba lygus 0,2%, o tai gali veiksmingai užkirsti kelią šarminių agregatų reakcijai;
10. Produktas turi gerą stabilumą, ilgalaikio saugojimo metu nevyksta stratifikacijos ir kritulių reiškinys, o žemoje temperatūroje kristalizacijos kritulių nėra;
11. Gaminys yra žalias ir nekenksmingas aplinkai, neturi formaldehido, yra ekologiškas produktas;
12. Ekonominė nauda yra gera, visa projekto kaina yra mažesnė nei kitų produktų rūšių, o cementas gali būti sutaupytas 15-25 % tomis pačiomis stiprumo sąlygomis.

3. Rinkos perspektyvos

Sprendžiant iš dabartinės rinkos situacijos, Kinijos metinė polikarboksirūgšties superplastifikatorių paklausa yra nuo 4 iki 5 milijonų tonų. Tuo pačiu metu, nuolat investuojant į didelio masto nacionalinės vyriausybės projektus, tokius kaip greitasis geležinkelis ir metro, paklausa nuolat auga. Didelių superplastifikatorių monomerų, kurie yra pagrindinė superplastifikatorių sintezės žaliava, poreikis yra apie 600 000 tonų per metus. Dėl daugybės palankių sąlygų, tokių kaip didelė paklausa rinkoje, paprastas sintezės procesas, tinkamas didelio masto gamybai, mažos kainos ir ekologiška aplinkos apsauga, polikarboksirūgšties superplastifikatoriai sparčiai vystėsi.