A polikarboxilát szuperlágyítók fejlesztési helyzete

Polikarboxilát szuperlágyítók fejlesztési helyzete

1. A háttér-szuperlágyító, amint a neve is sugallja, egy betonadalékanyag, amely csökkentheti a keverés vízfogyasztását, miközben fenntartja a beton lerakódását. A világ legkorábban használt szuperlágyítószere a nátrium-lignoszulfonát, amelyet a 20. század 30-as éveinek elején a cellulózhulladékból vontak ki, de a vízcsökkentés mértéke alacsony.

Ezt követően a japán Dr. Kenichi Hattori először a naftalin-szulfonát formaldehid-kondenzátumát használta betondiszpergálószerként, majd megjelent a melamin-szulfonát-formaldehid-kondenzátum és más, szulfonát és formaldehid-kondenzátum beton szuperplasztikája. A szuperlágyítók első generációjához képest a vízcsökkentés mértéke jelentősen javult, de a zuhanásmegtartó hatás gyenge, és a termékfolyamat instabil.

A 80-as évek elején a szuperlágyítók legújabb generációját - a polikarbonsav szuperlágyítókat - szintén Japán fejlesztette ki. A szuperlágyítók előző két generációjához képest a polikarbonsav szuperlágyítók alacsony dózisúak, magas vízcsökkentési sebességgel, kis időbeli lerakódási veszteséggel és jelentős javító hatással rendelkeznek. Ugyanakkor számos előnnyel rendelkezik, mint például a zöld környezetvédelem és a jó termékstabilitás, és jelenleg a világ legkorszerűbb, legmagasabb technológiai tartalommal rendelkezik, a legjobb alkalmazási lehetőség és a beton szuperlágyító legjobb átfogó teljesítménye.

2. A polikarboxilát szuperlágyító hatásmechanizmusa 1

Molekulaszerkezeti szempontból a polikarbonsav szuperlágyító fésűs típusú, a főláncon több aktív csoporttal, erős polaritással és az oldalláncokban hidrofil poliéter szegmensekkel, amelyek között a hidrofil poliéter szegmensek hosszabbak és számuk nagyobb. , míg a hidrofób hatású molekulaszegmensek rövidebbek és a számuk kisebb. A polimer oldalláncon lévő polietilén láncszem szerkezet (más néven ojtott lánc) jelentős hatással van a vízredukciós sebességre és a süllyedésre, ami nagymértékben gátolja a slamlási veszteséget.

A HPEG2400 molekulaszerkezete a legelterjedtebb polikarboxilát szuperlágyító makromonomerként a következő:
CH2=CH(CH3) (OCH2CH2)nOH

Kiindulási anyagként allil-alkohollal, lúgos katalitikus körülmények között és etilén-oxid gyűrűnyitó addícióval nyerik, ezért allilalkohol-etoxi-etilén-éternek is nevezik. Szerkezeti jellemzői megegyeznek a takarításban és más területeken használt általános felületaktív anyagainkkal, mint például a zsíralkohol-etoxi-etilén-éter AEO és MOA, így felületaktív anyagnak is nevezhető. Ezt követően indítóanyagként telítetlen savakkal, például akrilsavval és maleinsavanhidriddel reagálva polikarbonsav szuperlágyítószert állítanak elő.
Hatásmechanizmusa is hasonló a felületaktív anyagokéhoz: felületaktív hatás, komplexképzés, elektrosztatikus taszítás és sztereó taszítás révén gátolja vagy tönkreteszi a cementszemcsék flokkulációs szerkezetét. A polikarboxilát szuperplasztikátor diszperziós és stabilizáló hatása főként a sztérikus gátlás és az elektrosztatikus taszítás közötti kölcsönhatás eredménye. Ezek közül az elektrosztatikus taszítás biztosítja a kezdeti diszperziót, a sztérikus gátlás pedig az áramlás visszatartását.

A szintézis során propilén-oxid szegmenseket vezetnek be, és a molekula polioxietilén szerkezetről poliéter szerkezetre változik. A propilén-oxid szegmensbe bevitt elágazó láncú szerkezetek nagy száma miatt a TPEG által gyártott polikarboxilát szuperlágyító bizonyos előnyökkel rendelkezik a HPEG-hez képest a vízredukció és a lerakódás megőrzése tekintetében.
2. Különböző típusú szuperlágyítók teljesítményének összehasonlítása

3. A polikarbonsav szuperlágyító 1 teljesítményjellemzői, szilárdanyag-tartalom 38-40%, PH6-7, alacsony dózis, magas vízcsökkentési arány, több mint 30% vízcsökkentési arány;
2. Ha a zuhanás enyhe, a veszteség kicsi, és a készre kevert beton hullási vesztesége kevesebb, mint 5% 1 óra alatt és kevesebb, mint 10% 2 óra alatt;
3. A fokozó hatás jelentős, a beton 3D nyomószilárdsága 50-110%-kal, a 28D nyomószilárdsága 40-80%-kal, a 90D nyomószilárdsága pedig 30-60%-kal nő;
4. A beton megmunkálhatósága kiváló, nincs szegregáció és vízszivárgás, a beton megjelenése és színe egységes. Kiváló minőségű beton készítésekor a beton jó kohéziós és könnyen keverhető;
5. A gáztartalom mérsékelt, a beton rugalmassági modulusára nincs káros hatás, fagyállósága és tartóssága jó;
6. Csökkentheti a hidratációs hőt a cement korai szakaszában, ami elősegíti a nagy volumenű betonozást és a nyári építkezést;
7. Kiváló alkalmazkodóképesség, a cement és adalékanyag jó kompatibilitása, jó hőmérsékleti alkalmazkodóképesség, valamint jó kompatibilitás a különböző cement- és adalékanyag-fajtákkal;
8. Alacsony zsugorodás, amely jelentősen csökkentheti a beton zsugorodását, valamint a fagyás-olvadás és a karbonizációs ellenállás lényegesen jobb, mint a hagyományos betoné; Jelentősen javítja a beton térfogati stabilitását és hosszú távú tartósságát;
9. A lúgtartalom nagyon alacsony, és a lúgtartalom kisebb vagy egyenlő, mint 0,2%, ami hatékonyan megakadályozhatja a lúg-aggregátum reakció előfordulását;
10. A termék jó stabilitással rendelkezik, hosszú távú tárolás során nem fordul elő rétegződés és csapadékképződés, alacsony hőmérsékleten pedig nem kristályosodik ki;
11. A termék zöld és környezetbarát, nem tartalmaz formaldehidet, környezetbarát termék;
12. A gazdasági előnyök jók, a projekt átfogó költsége alacsonyabb, mint más típusú termékeké, és a cement 15-25%-kal megtakarítható azonos szilárdsági feltételek mellett.

3. Piaci kilátások

A jelenlegi piaci helyzetből ítélve Kína éves kereslete a polikarbonsav szuperlágyítók iránt 4 millió tonna és 5 millió tonna között mozog. Ugyanakkor a nemzeti kormányzat olyan nagyszabású projektjeibe való folyamatos befektetésekkel, mint a nagysebességű vasút és metró, a kereslet folyamatosan növekszik. A szuperlágyítók szintézisének kulcsfontosságú nyersanyagaként a szuperlágyítószerek nagy monomereinek kereslete évente körülbelül 600,{5}} tonna. Számos kedvező körülmény, mint például a nagy piaci kereslet, az egyszerű szintézis folyamat, amely alkalmas nagyüzemi gyártásra, az alacsony költségek és a zöld környezetvédelem, a polikarbonsav szuperlágyítók gyors fejlődését eredményezte.