Свойства метилаллилполиоксиэтиленового эфира (HPEG), его применение в водоредуцирующих добавках и его рецептура систематически анализируются, что объединяет его химические свойства, процесс производства, механизм действия и практические примеры применения:
Свойства метилаллилполиоксиэтиленового эфира (HPEG), его применение в водоредуцирующих добавках и его рецептура систематически анализируются, что объединяет его химические свойства, процесс производства, механизм действия и практические примеры применения:
1.Физико-химические свойства
Химическая структура: Молекулярная формула ——CH₂=C(CH₃)CH₂O(CH₂CH₂O)ₙH——, относится к ненасыщенным полиэфирам, содержит концевую двойную связь и полиоксиэтиленовую (ПЭО) цепь.
Внешний вид: Молочно-белые до светло-желтых чешуйчатые твердые вещества.
Ключевые параметры:
Гидроксильное число: 21–26 мг KOH/г; Ненасыщенность: ≥0.37 ммоль/г (сохранность двойной связи ≥90%); pH (1% водный раствор): 5.0–7.0; Влага: ≤1%.
Термические свойства:
Температура плавления: 160–163°C, температура кипения: 561.6°C (атмосферное давление), температура вспышки: 93.4°C.
2.Функциональные характеристики
Высокая реакционная способность: Концевая двойная связь легко сополимеризуется с мономерами (например, акриловой кислотой), формируя гребнеобразную полимерную структуру.
Стабильность: Узкое молекулярно-массовое распределение, низкое содержание диоловых побочных продуктов, но возможен гидролиз при высокой температуре/влажности (требует антиоксидантов, например, 2,6-ди-трет-бутил-4-метилфенола).
Растворимость: Легко растворяется в воде, хорошая совместимость с органическими компонентами.
Метилаллиловый полиэтиленгликолевый эфир (HPEG) как ключевой макромономер поликарбоксилатных суперпластификаторов (PCE) функционирует через молекулярный дизайн:
Формирование гребневидной структуры: После сополимеризации с основными мономерами (например, акриловой кислотой, АК), ПЭО-боковые цепи распространяются в водной фазе, создавая пространственное стерическое отталкивание, предотвращающее флокуляцию частиц цемента.
Критичность сохранности двойной связи: При сохранности двойной связи ≥90% водоредуцирующая способность достигает >30% (при дозировке 1.1% от вяжущих).
Повышение глиноустойчивости: Длинные боковые цепи (Мол. масса >4000) снижают адсорбцию добавки глинистыми минералами, решая проблему потери подвижности бетона при использовании песка с высоким содержанием глины.
1.Рецептура с комбинированием молекулярных масс (повышение глиноустойчивости и ранней прочности)
Состав рецептуры (массовые доли):
Компонент | Диапазон молекулярной массы | Дозировка (долей) |
Изопентениловый полиэтиленгликолевый эфир (IPEG) | 2300–2500 | 140–160 |
Низкомолекулярный HPEG | 2900–3100 | 70–80 |
Высокомолекулярный HPEG | 4100–4300 | 70–80 |
Акриловая кислота (АК) | 30–35 | |
Пероксид водорода (инициатор) | 2–3.5 | |
Витамин C (восстановитель) | 0.4–1 |
Технологические параметры:
Сополимеризация при 18–22°C, время капельного добавления 170–180 мин, температура реакции 38–42°C.
Преимущества:
- Длинные цепи HPEG (4200) ,повышение глиноустойчивости; Короткие цепи IPEG (2400), улучшение диспергирования;
- Снижение энергозатрат на пропаривание + ускорение цикла производства труб/сборных элементов.
2.Рецептура специализированного суперпластификатора для искусственного песка (адаптация к высокому содержанию каменной муки)
1.Инновации в синтезе:
Двухстадийный метод: Сначала синтез олигомера (Мол. масса 500), затем полимеризация до целевой ММ (напр. 2400) , снижение изомеризации двойной связи.
Применение ингибиторов: Добавка полиацетилкетона или ЭДТА (20–60 ppm), контроль температуры каталитической реакции <40°C , предотвращение локального перегрева и разрушения двойных связей.
2.Улучшение стабильности:
Введение композитного антиоксиданта (20–35 ppm) → увеличение периода окислительной индукции (OIT) >50% → решение проблемы "деградации при хранении".
Водоредуцирующие свойства: Снижение расхода воды >30% повышение прочности бетона на 3-и сутки на 20–30%.
Адаптивность: Сохранение диспергирующей способности с низкокачественными заполнителями (содержание глины ≤5%).
Экологичность и экономика:
Синтез при обычных температурах: Экономия энергии >30%;
Замена формальдегидных суперпластификаторов: Полностью не токсичен и не загрязняет окружающую среду.