Avances en la investigación de la tecnología de síntesis de superplastificantes de policarboxilato

Reductor de agua de policarboxilato(PCE) tiene una alta capacidad de mezcla y una alta tasa de reducción de agua (>40%), lo que puede mejorar significativamente la trabajabilidad, las propiedades mecánicas y la durabilidad del hormigón. Se ha convertido en un alto rendimiento o ultra alto rendimiento. Uno de los componentes esenciales en el diseño de la relación de mezcla de hormigón. El PCE generalmente consta de una cadena principal que contiene un grupo aniónico (como un grupo carboxilo, un grupo de ácido sulfónico, un grupo fosfato, etc.) y una cadena lateral de una carga de injerto neutra. El anión se adsorbe principalmente en las partículas de cemento cargadas positivamente como un grupo de adsorción. La superficie proporciona repulsión electrostática y la cadena lateral proporciona fuerza repulsiva espacial. La acción sinérgica de los dos rompe el estado de floculación entre las partículas de cemento y mejora la dispersabilidad de la lechada de cemento. Una variedad de PCE modificados (como cadenas laterales, densidades de injerto, grupos funcionales de anclaje y longitudes de la cadena principal) exhiben diferentes efectos y se pueden usar para hormigones con diferentes requisitos de rendimiento. A medida que la calidad de las materias primas de hormigón continúa disminuyendo y los requisitos de rendimiento continúan aumentando, el PCE es más sensible a los parámetros de la relación de mezcla de hormigón y las condiciones de producción, como el tipo de cemento, la relación agua-cemento, la temperatura de operación y el tiempo de mezcla. La incompatibilidad del PCE y los materiales gelificantes que consisten en cadenas laterales de carboxilo y óxido de polietileno (PEO) se está volviendo cada vez más prominente. El hormigón de rendimiento ultra alto tiene requisitos cada vez más altos para el rendimiento del PCE, y ha surgido una serie de PCE de reducción de contracción y viscosidad con alto rendimiento y alto rendimiento. El PCE se divide principalmente en dos categorías: una es un PCE de tipo poliéster sintetizado por α-metoxi poli(etilenglicol) metacrilato (MPEG-MA) por copolimerización en solución acuosa o esterificación/transesterificación; El otro tipo es la copolimerización de radicales libres de α-alil-α-metoxi o β-hidroxipolietilenglicol éter y anhídrido maleico como monómeros clave a través de una solución acuosa o en masa, o la oxidación del isopreno. El PCE de tipo poliéter se sintetiza por copolimerización de diol, ácido acrílico y éter de α-metacriloil-α-metoxi o α-hidroxipolietilenglicol. Los diferentes grupos funcionales en el PCE tienen diferentes efectos: el grupo de ácido carboxílico actúa como reductor de agua y retardante, el grupo de ácido sulfónico actúa como una dispersión, el grupo hidroxilo -OH actúa como un retardante y humectante de impregnación, mientras que el grupo polietoxilado permanece en el flujo. Efecto sexual. La tasa de reducción de agua del PCE de éster y la capacidad de inhibir la hidratación del cemento son ligeramente inferiores a las del PCE de éter. El proceso de polimerización por radicales libres es simple y las condiciones de síntesis son suaves, pero el grado de polimerización se reduce debido a la reacción irreversible y el producto de síntesis es difícil de controlar.La polimerización radical viva (RAFT) puede preparar PCE en bloque con peso molecular controlado y distribución de peso molecular estrecha.