Структура и действие эфиров поликарбоксилатов
Как показано на примерах, для суперпластификаторов на базе поликарбоксилатов (РСЕ) характерно чрезвычайно большое разнообразие свойств и их действия и обусловленное этим широкое применение этих веществ.
Схема строения молекулы эфиров поликарбоксилатов показана на рисунке 6.
В главной цепи полимера мы обнаруживаем группы молекул с отрицательным электрическим зарядом - карбоксилатные группы. Новыми являются боковые цепи, прикрепленные к главной цепи полимера. Путем варьирования длины главных и боковых цепей, а также количества групп карбоксилатов и боковых цепей теперь можно теоретически изготавливать множество различных видов продукции. Разнообразие продуктов может быть еще большим, если в главную и боковую цепь встраивать другие группы молекул. В таблице 1 показан обзор взаимосвязей между структурой полимеров и действием РСЕ-пластификаторов в бетоне.
Как нам уже известно на примере нафталиновых и меламиновых сульфонатов, молекула полимера вследствие своего отрицательного электрического заряда адсорбируется поверхностью зерна цемента. При этому сульфонатов происходит их быстрое и почти полное поглощение, в то время как у РСЕ-пластификаторов их адсорбционными свойствами можно целенаправленно управлять путем изменения количества карбоксилатных групп. Дополнительно к диспергированию вследствие электростатического отталкивания зерен цемента эти зерна удерживаются на расстоянии одно от другого еще и за счет длинных боковых цепей. Этот принцип действия называют «пространственным диспергированием» (Рис. 7).
|
|
Определяющим фактором эффективности суперпластификатора на базе эфиров поликарбоксилатов (РСЕ) являются его адсорбционные свойства. Эти свойства зависят, прежде всего, от молекулярной структуры полимера, химических условий в поровом растворе и физико-химических свойств поверхности цемента. Высокая плотность зарядов, то есть большое количество карбоксилатных групп у главной цепи приводит к быстрой и полной адсорбции полимеров. Этому способствует и быстро реагирующая поверхность зерна цемента, при этом доминирующую роль играют фазы С3А. На реакционную способность поверхности цемента влияет содержание в нем ионов сульфатов. Содержание ионов сульфатов в поровом растворе имеет решающее значение. Адсорбционные свойства различных продуктов в одних и тех же условиях показаны на рисунке 8.
Традиционные суперпластификаторы на базе нафталинсульфонатов (NSF) и метилсульфонатов (MSF) адсорбируются очень быстро и с высокой степенью адсорбции, составляющей, как правило, более 90%. РСЕ-суперпластификаторы, напротив, имеют разброс свойств. Типичным продуктом для применения в производстве сборного железобетона является РСЕ D с высокой скоростью адсорбции и высокой степенью адсорбции. Продукты А, В и С, напротив, отличаются медленной адсорбцией и невысокой степенью адсорбции.
|
|
Дата добавления: 2018-04-05; просмотров: 2373; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!