Forschungsfortschritte in der Synthesetechnologie von Polycarboxylat-Superplastifikatoren

Polycarboxylatether-Fließmittel(PCE) hat eine hohe Mischkapazität und eine hohe Wasserreduktionsrate (>40 %), was die Verarbeitbarkeit, die mechanischen Eigenschaften und die Haltbarkeit von Beton erheblich verbessern kann. Es ist zu einem Hochleistungs- oder Ultrahochleistungsbeton geworden. Eine der wichtigen Komponenten der Betonmischung.

Polycarboxylatether-Fließmittel besteht normalerweise aus einer Hauptkette mit anionischen Gruppen (wie Carboxylgruppen, Sulfonsäuregruppen, Phosphatgruppen usw.) und Seitenketten mit neutralen Pfropfladungen. Anionen dienen hauptsächlich als Adsorptionsgruppen und werden an positiv geladenen Zementpartikeln adsorbiert. Die Oberfläche sorgt für elektrostatische Abstoßung und die Seitenketten für sterische Abstoßung. Der synergistische Effekt der beiden unterbricht den Flockungszustand zwischen Zementpartikeln und verbessert die Dispersion der Zementschlämme.

  Eine Vielzahl modifizierter Polycarboxylatether-Superplastifikatoren (wie Seitenketten, Pfropfdichte, verankernde funktionelle Gruppen, Hauptkettenlänge) zeigen unterschiedliche Wirkungen und können in Beton mit unterschiedlichen Leistungsanforderungen verwendet werden. Da die Qualität der Betonrohstoffe weiter abnimmt und die Leistungsanforderungen weiter steigen, reagiert PCE empfindlicher auf Betonmischungsparameter und Produktionsbedingungen wie Zementart, Wasser-Zement-Verhältnis, Betriebstemperatur und Mischzeit.

Polycarboxylat-Superplastifikatorpulverist zunehmend inkompatibel mit zementartigen Materialien, die Carboxyl- und Polyethylenoxid-Seitenketten (PEO) enthalten. Ultrahochleistungsbeton stellt immer höhere Anforderungen an die PCE-Leistung und es sind eine Reihe von PCEs mit hoher Leistung, hoher Schrumpfung und Viskositätsreduzierung entstanden. PCE wird hauptsächlich in zwei Kategorien unterteilt: eine ist Polyester-PCE, das durch Copolymerisation in einer wässrigen Lösung oder Veresterung/Esteraustauschreaktion aus α-Methoxy-Polyethylenglykolmethacrylat (MPEG-MA) synthetisiert wird; die andere ist Polyester-PCE. α-Allyl-α-Methoxy- oder β-Hydroxy-Polyethylenglykolether und Maleinsäureanhydrid sind die wichtigsten Monomere und sie werden in Masse oder wässriger Lösung oder durch Isoprenoxidation radikalisch copolymerisiert. Polyether-PCE wird durch Glykol, Acrylsäure und α-Methacryloyl-α-Methoxy- oder α-Hydroxy-Polyethylenglykolether copolymerisiert.

Verschiedene funktionelle Gruppen im Polycarboxylat-Superplastifizierpulver haben unterschiedliche Funktionen: Die Carbonsäuregruppe spielt die Rolle der Wasserreduzierung und -verzögerung, die Sulfonsäuregruppe spielt die Rolle der Dispersion, die -OH-Hydroxylgruppe spielt die Rolle der Verzögerung und der Imprägnierungsbenetzung, während die polyethoxylierte Gruppe Wasser hält. Fließen. Sexuelle Wirkung. Die Wasserreduzierungsrate und die Fähigkeit, die Zementhydratation von PCE vom Estertyp zu hemmen, sind etwas geringer als die von PCE vom Ethertyp. Der radikalische Polymerisationsprozess ist einfach und die Synthesebedingungen sind mild. Da die Reaktion jedoch irreversibel ist, wird der Polymerisationsgrad reduziert und die synthetischen Produkte sind schwer zu kontrollieren. Durch lebende radikalische Polymerisation (RAFT) kann Block-PCE mit kontrollierbarem Molekulargewicht und enger Molekulargewichtsverteilung hergestellt werden.