Polikarboksilat süperakışkanlaştırıcının sentez teknolojisinde araştırma ilerlemesi

Polikarboksilat su azaltıcı(PCE) yüksek karıştırma kapasitesine ve yüksek su azaltma oranına (>40%) sahiptir, bu da betonun işlenebilirliğini, mekanik özelliklerini ve dayanıklılığını önemli ölçüde artırabilir. Yüksek performans veya ultra yüksek performans haline gelmiştir. Beton karışım oranının tasarımında temel bileşenlerden biridir. PCE genellikle anyonik bir grup (bir karboksi grubu, bir sülfonik asit grubu, bir fosfat grubu vb. gibi) ve nötr bir aşı yükünün bir yan zincirini içeren bir ana zincirden oluşur. Anyon esas olarak bir adsorpsiyon grubu olarak pozitif yüklü çimento parçacıklarına adsorbe edilir. Yüzey elektrostatik itme sağlar ve yan zincir mekansal itici kuvvet sağlar. İkisinin sinerjik etkisi, çimento parçacıkları arasındaki flokülasyon durumunu kırar ve çimento bulamacının dağılabilirliğini artırır. Çeşitli modifiye PCE'ler (yan zincirler, aşı yoğunlukları, ankraj fonksiyonel grupları ve omurga uzunlukları gibi) farklı etkiler gösterir ve farklı performans gereksinimleri olan betonlar için kullanılabilir. Beton hammaddelerinin kalitesi düşmeye ve performans gereksinimleri artmaya devam ettikçe, PCE, çimento tipi, su-çimento oranı, çalışma sıcaklığı, karıştırma süresi gibi beton karışım oranı parametrelerine ve üretim koşullarına daha duyarlı hale gelmektedir. Karboksil ve polietilen oksit (PEO) yan zincirlerinden oluşan jel oluşturan malzemeler ile PCE'nin uyumsuzluğu giderek daha belirgin hale gelmektedir. Ultra yüksek performanslı beton, PCE performansı için daha yüksek ve daha yüksek gereksinimlere sahiptir ve yüksek performanslı ve yüksek büzülme ve viskozite azaltıcı bir dizi PCE ortaya çıkmıştır. PCE esas olarak iki kategoriye ayrılır: biri, sulu çözelti kopolimerizasyonu veya esterifikasyon/transesterifikasyon yoluyla α-metoksi poli(etilen glikol) metakrilat (MPEG-MA) tarafından sentezlenen bir polyester tipi PCE'dir; Diğer tip, toplu veya sulu çözelti veya izopren oksidasyonu yoluyla α-alil-α-metoksi veya β-hidroksipolietilen glikol eter ve maleik anhidritin anahtar monomerler olarak serbest radikal kopolimerizasyonudur. Polieter tipi PCE, diol, akrilik asit ve α-metakriloil-α-metoksi veya α-hidroksipolietilen glikol eterinin kopolimerizasyonu ile sentezlenir. PCE'deki farklı fonksiyonel grupların farklı etkileri vardır: karboksilik asit grubu su azaltıcı ve geciktirici olarak etki eder, sülfonik asit grubu bir dispersiyon olarak etki eder, -OH hidroksil grubu geciktirici ve emdirme ıslatıcı olarak etki ederken, polietoksillenmiş grup akışta kalır. Cinsel etki. Ester PCE'nin su azaltıcı oranı ve çimento hidratasyonunu engelleme yeteneği, eter PCE'sinden biraz daha düşüktür. Serbest radikal polimerizasyon süreci basittir ve sentez koşulları hafiftir, ancak geri döndürülemez reaksiyon nedeniyle polimerizasyon derecesi azalır ve sentez ürününü kontrol etmek zordur.Yaşayan radikal polimerizasyonu (RAFT), kontrollü molekül ağırlığına ve dar molekül ağırlığı dağılımına sahip blok PCE'yi hazırlayabilir.