Estudio del mecanismo de interacción entre el ácido policarboxílico y el agente reductor de agua a base de naftaleno

Agentes reductores de agua a base de policarboxilatoEl policarboxilato de sodio tiene propiedades de alta reducción de agua y alta retención de asentamiento, y puede impartir alta resistencia y durabilidad al hormigón. Ha demostrado ventajas sobresalientes en proyectos de alta calidad, como la conservación de agua a gran escala a nivel nacional, la energía nuclear y los puentes. En comparación con los agentes reductores de agua a base de naftaleno, los agentes reductores de agua de policarboxilato son sensibles al contenido de lodo de los agregados de arena y grava [1-3] y son costosos. Por lo tanto, en los laboratorios y en la construcción de ingeniería, se han realizado intentos de mezclar agentes reductores de agua de policarboxilato y agentes reductores de agua a base de naftaleno para aprovechar sus respectivas ventajas.

Polvo de polímero de policarboxilato y las moléculas superplastificantes de naftaleno pueden existir de forma estable en la solución de lechada de cemento sin descomponerse, y no existen condiciones potenciales para que se produzcan reacciones químicas. Sin embargo, en aplicaciones prácticas, la solución mixta de ácido policarboxílico y agente reductor de agua a base de naftaleno no tiene un efecto sinérgico de 1+1>2, sino que muestra un efecto inhibidor de 1+1<2. Se puede especular que estos dos tipos de moléculas de agente reductor de agua interactúan directa o indirectamente. En vista del análisis anterior, las moléculas de agente reductor de agua de policarboxilato son segmentos flexibles con grandes pesos moleculares, y los agentes reductores de agua a base de naftaleno son segmentos rígidos con pequeños pesos moleculares. La generación de enlaces CH-π hace que las moléculas de agente reductor de agua a base de naftaleno se adsorban sobre las moléculas de agente reductor de agua de ácido policarboxílico, lo que provoca cambios en la conformación de la molécula de ácido policarboxílico. Lo más intuitivo es cambiar la viscosidad de la solución acuosa de agente reductor de agua de ácido policarboxílico.

superplastificantes de policarboxilato El agente reductor de agua a base de naftaleno se polimeriza mediante ácido carboxílico insaturado y macromonómero de metoxipolietilenglicol que contiene enlaces dobles. El agente reductor de agua a base de naftaleno se forma mediante polimerización por condensación de naftaleno y formaldehído después de la sulfonación. Hay dos tipos de agentes reductores de agua disponibles. La estructura molecular del agente se muestra en la Figura 4. La mayoría de los segmentos de la cadena molecular del superplastificante de policarboxilato están compuestos por enlaces CC y enlaces CO que pueden girar libremente alrededor de enlaces químicos. El ángulo de enlace del enlace CC es de 109,5° (el enlace CC en la cadena lateral del superplastificante de policarboxilato se ve afectado por el orbital híbrido sp3 en el que participan átomos de oxígeno, y el ángulo de enlace se reduce a 104°). Los seis átomos de carbono en el anillo de benceno en la molécula del agente reductor de agua de la serie del naftaleno tienen todos seis orbitales 2p no hibridados, y sus nubes de electrones pueden superponerse para formar un enlace π grande deslocalizado cerrado, que no puede estar rodeado por todos los átomos de carbono. Gira.

La viscosidad, la tensión superficial y las propiedades de flujo de la suspensión de la solución mixta de ácido policarboxílico y superplastificante a base de naftaleno son diferentes de los resultados de la superposición de los valores absolutos de los componentes individuales. El entrelazamiento de moléculas de ácido policarboxílico flexibles en forma de peine y moléculas de naftaleno lineales rígidas conduce a la inhibición mutua de sus interacciones hasta cierto punto. En este artículo, se prepararon agentes reductores de agua de policarboxilato y agentes reductores de agua a base de naftaleno en diferentes proporciones en una serie de soluciones acuosas con una fracción de masa del 10%. La viscosidad y la tensión superficial de las soluciones mixtas se midieron en función de la proporción de agentes reductores de agua, y se extrajeron las siguientes conclusiones:

(1) La viscosidad de la solución mixta de la serie de naftaleno y el superplastificante de policarboxilato es mayor que el valor teórico de viscosidad. Cuando la fracción de masa de soluto del agente reductor de agua a base de naftaleno es del 9% y la fracción de masa de soluto del agente reductor de agua de policarboxilato es del 91%, el valor de viscosidad de la solución mixta alcanza el máximo, es decir, la interacción entre las dos moléculas es la más fuerte.

(2) El agente reductor de agua a base de naftaleno aumenta la tensión superficial de la solución de agente reductor de agua de policarboxilato. Por el contrario, el ácido policarboxílico reduce la tensión superficial de la solución de agente reductor de agua a base de naftaleno. Esto puede deberse al entrelazamiento y recubrimiento mutuos de los dos. La conformación de la molécula cambia.

(3) La baja proporción de agente reductor de agua a base de naftaleno no tiene un efecto significativo en el rendimiento de dispersión inicial del agente reductor de agua de ácido policarboxílico. Cuando es superior al 7%, la capacidad de retención de dispersión del agente reductor de agua de ácido policarboxílico se reduce significativamente; una baja proporción de agente reductor de agua de ácido policarboxílico reduce el efecto de dispersión inicial del agente reductor de agua de la serie naftaleno.