الوضع التنموي للملدنات المتفوقة متعددة الكربوكسيلات

الوضع التنموي للملدنات الفائقة متعددة الكربوكسيلات

1. الملدن الفائق للخلفية، كما يوحي الاسم، عبارة عن خليط خرساني يمكنه تقليل استهلاك الماء أثناء الخلط مع الحفاظ على نفس انخفاض الخرسانة. أول ملدن فائق مستخدم في العالم هو لجنوسلفونات الصوديوم، والذي تم استخلاصه من سائل نفايات اللب في أوائل الثلاثينيات من القرن العشرين، ولكن معدل تخفيض الماء منخفض.

بعد ذلك، استخدم الدكتور كينيتشي هاتوري من اليابان لأول مرة مكثفات الفورمالديهايد من سلفونات النفثالين كمشتت للخرسانة، ثم ظهر مكثفات فورمالدهايد سلفونات الميلامين وغيرها من الملدنات الفائقة الخرسانية من السلفونات ومكثفات الفورمالديهايد. بالمقارنة مع الجيل الأول من الملدنات الفائقة، تم تحسين معدل تقليل الماء بشكل كبير، ولكن تأثير الاحتفاظ بالركود ضعيف، وعملية المنتج غير مستقرة.

في أوائل الثمانينيات، طورت اليابان أيضًا أحدث جيل من الملدنات الفائقة - الملدنات الفائقة بحمض البولي كربوكسيليك. بالمقارنة مع الجيلين السابقين من الملدنات الفائقة، فإن الملدنات الفائقة بحمض البولي كربوكسيليك لها جرعة منخفضة، ومعدل تخفيض مرتفع للمياه، وفقدان صغير للركود مع مرور الوقت، وتأثير تعزيز كبير. في الوقت نفسه، يتمتع بالعديد من المزايا مثل حماية البيئة الخضراء واستقرار المنتج الجيد، وهو حاليًا المحتوى الأكثر تطورًا وأعلى تقنية في العالم، وأفضل احتمال للتطبيق، وأفضل أداء شامل للملدنات الفائقة الخرسانية.

2. آلية عمل الملدن الفائق متعدد الكربوكسيلات 1

من منظور التركيب الجزيئي، فإن الملدن الفائق لحمض البولي كربوكسيليك هو من النوع المشط، مع مجموعات نشطة متعددة على السلسلة الرئيسية، وقطبية قوية، وقطاعات بولي إيثر محبة للماء في السلاسل الجانبية، ومن بينها شرائح البولي إيثر ذات المحبة للماء أطول والعدد أكبر. ، في حين أن الأجزاء الجزيئية ذات الكارهة للماء أقصر وعددها أقل. إن بنية وصلة البولي إيثيلين (المعروفة أيضًا باسم سلسلة الكسب غير المشروع) الموجودة على السلسلة الجانبية للبوليمر لها تأثير كبير على معدل تقليل الماء والركود، مما يمكن أن يمنع فقدان الركود إلى حد كبير.

باعتباره المونمر الكبير الملدن المتفوق متعدد الكربوكسيلات الأكثر شيوعًا، فإن التركيب الجزيئي لـ HPEG2400 هو كما يلي:
CH2=CH(CH3) (OCH2CH2)n OH

يتم الحصول عليه بواسطة كحول الأليل كعامل البدء، تحت الظروف التحفيزية القلوية، وإضافة فتح حلقة أكسيد الإيثيلين، لذلك يطلق عليه أيضًا كحول الأليل إيثوكسي إيثيلين إيثر. إنه يتمتع بنفس الخصائص الهيكلية مثل المواد الخافضة للتوتر السطحي الشائعة لدينا المستخدمة في التنظيف والمجالات الأخرى، مثل الكحول الدهني إيثوكسي إيثيلين إيثر AEO وMOA، لذلك يمكن أن يطلق عليه أيضًا اسم الخافض للتوتر السطحي. بعد ذلك، يتم استخدامه كبداية للتفاعل مع الأحماض غير المشبعة مثل حمض الأكريليك وأنهيدريد الماليك للحصول على ملدن فائق حمض متعدد الكربوكسيل.
آلية عملها مشابهة أيضًا لآلية المواد الخافضة للتوتر السطحي: فهي تعيق أو تدمر بنية التلبد لجزيئات الأسمنت من خلال عمل المادة الخافضة للتوتر السطحي والتعقيد والتنافر الكهروستاتيكي والتنافر المجسم. إن تأثير التشتت والثبات للملدن الفائق متعدد الكربوكسيلات هو بشكل أساسي نتيجة للتفاعل بين العائق الاستاتيكي والتنافر الكهروستاتيكي. من بينها، يوفر التنافر الكهروستاتيكي التشتت الأولي والعائق الاستاتيكي يوفر الاحتفاظ بالتدفق.

في عملية التوليف، يتم إدخال شرائح أكسيد البروبيلين، ويتغير الجزيء من بنية البولي أوكسي إيثيلين إلى بنية البولي إيثر. نظرًا للعدد الكبير من هياكل السلسلة المتفرعة التي تم إدخالها في قطاع أكسيد البروبيلين، فإن الملدن الفائق متعدد الكربوكسيلات الذي تنتجه TPEG يتمتع بمزايا معينة مقارنة بـ HPEG من حيث معدل تقليل الماء والحفاظ على الركود.
2. مقارنة أداء أنواع مختلفة من الملدنات الفائقة

3. خصائص أداء الملدن الفائق لحمض البولي كربوكسيليك 1، المحتوى الصلب 38-40٪، PH 6-7، جرعة منخفضة، معدل تخفيض الماء العالي، معدل تخفيض الماء أكثر من 30٪؛
2. عندما يكون الركود خفيفًا، تكون الخسارة صغيرة، ويكون معدل فقدان الركود للخرسانة الجاهزة أقل من 5% في ساعة واحدة وأقل من 10% في ساعتين؛
3. تأثير التعزيز كبير، يتم زيادة قوة الضغط ثلاثية الأبعاد للخرسانة بنسبة 50 إلى 110%، وتزداد قوة الضغط 28D بنسبة 40 إلى 80%، وتزداد قوة الضغط 90D بنسبة 30 إلى 60%؛
4. قابلية تشغيل الخرسانة ممتازة، ولا يوجد أي فصل أو تسرب للمياه، ومظهر ولون الخرسانة موحدان. عند استخدامها لتحضير خرسانة عالية الجودة، تتمتع الخرسانة بتماسك جيد وسهل الخلط؛
5. محتوى الغاز معتدل، وليس هناك أي تأثير سلبي على معامل المرونة للخرسانة، ومقاومة الصقيع والمتانة جيدة؛
6. يمكن أن يقلل من حرارة الترطيب في المرحلة المبكرة من الأسمنت، مما يفضي إلى الخرسانة ذات الحجم الكبير والبناء الصيفي؛
7. القدرة على التكيف ممتازة، والتوافق الجيد للأسمنت والمواد المضافة، والقدرة على التكيف جيدة مع درجات الحرارة، والتوافق الجيد مع أنواع مختلفة من الأسمنت والمواد المضافة؛
8. انخفاض الانكماش، والذي يمكن أن يقلل بشكل كبير من انكماش الخرسانة، ومقاومة التجميد والذوبان ومقاومة الكربنة أفضل بكثير من تلك الموجودة في الخرسانة العادية؛ تحسين الاستقرار الحجمي والمتانة طويلة المدى للخرسانة بشكل ملحوظ؛
9. المحتوى القلوي منخفض جدًا، والمحتوى القلوي أقل من أو يساوي 0.2%، مما يمكن أن يمنع بشكل فعال حدوث تفاعل إجمالي قلوي؛
10. المنتج لديه استقرار جيد، لا تحدث ظاهرة التقسيم الطبقي وهطول الأمطار أثناء التخزين على المدى الطويل، ولا يوجد هطول بلورة عند درجة حرارة منخفضة؛
11. المنتج أخضر وصديق للبيئة، ولا يحتوي على الفورمالديهايد، وهو منتج صديق للبيئة؛
12. الفوائد الاقتصادية جيدة، والتكلفة الشاملة للمشروع أقل من أنواع المنتجات الأخرى، ويمكن توفير الأسمنت بنسبة 15-25% تحت نفس ظروف القوة.

3. توقعات السوق

انطلاقا من الوضع الحالي للسوق، فإن الطلب السنوي في الصين على الملدنات الفائقة حمض البولي كربوكسيليك يتراوح بين 4 ملايين طن إلى 5 ملايين طن. وفي الوقت نفسه، مع الاستثمار المستمر في المشاريع واسعة النطاق للحكومة الوطنية مثل السكك الحديدية عالية السرعة ومترو الأنفاق، يتزايد الطلب بشكل مطرد. باعتبارها مادة خام رئيسية لتخليق الملدنات الفائقة، يبلغ الطلب على المونومرات الكبيرة من الملدنات الفائقة حوالي 600,000 طن سنويًا. إن سلسلة من الظروف المواتية مثل الطلب الكبير في السوق، وعملية التوليف البسيطة، ومناسبة للإنتاج على نطاق واسع، والتكلفة المنخفضة، وحماية البيئة الخضراء، جعلت الملدنات الفائقة لحمض البولي كربوكسيليك تتطور بسرعة.