TIPOS Y FUNCIONES DE DISPERSANTES PARA HORMIGONES REFRACTARIOS

Los dispersantes se utilizan ampliamente en moldeables refractarios. En general, los modos de construcción de moldeables refractarios incluyen moldeo por vibración y moldeo por inyección. Al mejorar las propiedades reológicas del moldeable refractario, se puede reducir el tiempo de construcción del moldeable refractario y la intensidad de trabajo de los trabajadores. La forma más directa y efectiva de mejorar las propiedades reológicas del moldeable y reducir la demanda de agua del moldeable es seleccionar el dispersante apropiado en el moldeable refractario del sistema correspondiente.
La aplicación de dispersantes en hormigones refractarios se basó inicialmente en la experiencia en el campo del hormigón. En la década de 1950, los agentes reductores de agua de lignosulfonato y polifosfato de sodio comenzaron a usarse en moldes refractarios para la construcción por vibración. 10 por ciento ~ 15 por ciento. Desde la década de 1960 hasta la década de 1980, los compuestos de polisulfonato comenzaron a usarse como agentes reductores de agua de segunda generación en moldes autoestables, y la tasa de reducción de agua podía alcanzar el 20 por ciento -25 por ciento. La tercera generación de superplastificantes especiales son principalmente compuestos de policarboxilato, que pueden hacer que la tasa de reducción de agua alcance el 20 por ciento -30 por ciento a través del efecto de impedimento estérico después de ser adsorbidos en la superficie de las partículas. Wang et al. estudió los efectos de tres dispersantes, sulfonato de naftaleno, tripolifosfato de sodio y polímero acrílico, sobre la morfología de los hidratos y las propiedades moldeables del cemento CMA.
Encontró que los dispersantes en los moldes aglomerados con cemento no solo pueden dispersar las partículas de cemento, sino que también afectan la morfología de los productos de hidratación del cemento, lo que afecta las propiedades mecánicas de los moldes. Lopes et al. utilizó polifosfato de sodio y ácido cítrico como dispersantes para preparar moldes combinados de ácido fosfórico autofluyentes. Creía que la hidrólisis de cadenas largas de moléculas pequeñas de fosfatos en polifosfato de sodio podría acelerar y mejorar el valor de fluidez del molde. Badiee y Otroj et al. intentó mejorar sus propiedades reológicas controlando el contenido de sol de sílice en el moldeable. Los resultados mostraron que agregar un 9 por ciento -11 por ciento de fracción de masa de sol de sílice puede mejorar significativamente el valor de flujo propio del moldeable en un 80-110 por ciento. Anjos et al. estudió el efecto de diferentes dispersantes (polímero a base de polietilenglicol, ácido cítrico (CA) y tripolifosfato de sodio (STPP)) sobre las propiedades reológicas de moldeables para sistemas de sol de aluminio y sílice. Encontró que estos cuatro dispersantes Todos los aditivos pueden reducir la viscosidad del sistema; y a través de la prueba de choque, se encuentra que solo FS10 puede reducir el módulo de almacenamiento y el módulo de pérdida del sistema, mejorando así el rendimiento de construcción de la muestra. Zhu et al. creía que el moldeable combinado con sol tampoco necesitaba usar un dispersante. A pH=10, el sol de sílice podría actuar como un dispersante para dispersar partículas de alúmina a través de la acción electrostática para formar un comportamiento de fluido newtoniano típico.
1. Clasificación de dispersantes
Existen muchos métodos de clasificación de los dispersantes, entre los cuales, según el tipo de grupo hidrofílico, se pueden dividir en cinco tipos: dispersantes aniónicos, dispersantes catiónicos, dispersantes zwitteriónicos, dispersantes no iónicos y dispersantes mixtos.
Los dispersantes aniónicos dependen principalmente de sus propias cargas negativas para proporcionar efectos electrostáticos. Los grupos de iones disociados se adsorben en la superficie de las partículas cargadas, cambiando su estructura original de doble capa electrónica, aumentando el valor del potencial zeta de las partículas coloidales y, finalmente, mejorando la estabilidad de la solución. Por ejemplo, tripolifosfato de sodio (STPP), ácido cítrico (CA), carboxilatos y condensado de formaldehído de naftalenosulfonato de sodio (FDN).
a Tripolifosfato de sodio:
STPP es un dispersante aniónico inorgánico con una densidad de 0.3-0.9g/cm3 y una fórmula química de Na5P3O10. Ambos extremos están terminados por Na2PO4. La estructura de todo el dispersante es lineal. Su solubilidad es grande, el valor de pH de la solución acuosa está entre 8-10, y se hidroliza fácilmente, y los productos hidrolizados son pirofosfato de sodio, monohidrogenofosfato de sodio, dihidrogenofosfato de sodio y fosfato de sodio.
b Ácido cítrico:
CA es un compuesto de ácido tricarboxílico, la fórmula química es H3C6H5O7, hay tres H más que se pueden ionizar y contiene una molécula de agua cristalina. El ácido cítrico es relativamente fuerte.
El policarboxilato es un tipo de dispersante con estructura de "peine" formado artificialmente por diseño molecular. En la cadena principal del policarboxilato existen muchas cadenas ramificadas con cierta longitud y rigidez, y algunos grupos sulfonato que pueden cargar las partículas. Principalmente logra el efecto de dispersión del moldeable provocando el efecto de impedimento estérico entre las partículas. La ventaja de usar policarboxilato como dispersante es que el efecto de reducción de agua es obvio y el efecto de reducción de agua es fuerte.
El producto puro de FDN es un polvo blanco, que se obtiene por sulfonación de naftaleno y neutralización por salificación con hidróxido de sodio. La fórmula molecular es C10H7SO3Na y el peso molecular es 230,22. A diferencia de los dispersantes aniónicos. Después de disociarse en agua, los dispersantes catiónicos pueden generar grupos cargados positivamente con una fuerte actividad. Los dos grupos en el dispersante anfótero son grupos hidrófilos, uno de ellos está cargado positivamente (grupo amino) y el otro está cargado negativamente (grupo carboxilo o ácido sulfónico), porque los diferentes grupos tienen un pH diferente. Existe en diferentes formas iónicas en el valor más bajo, por lo que existe un punto isoeléctrico para este tipo de agente activo. Los dispersantes no iónicos no se disocian en solución acuosa, los grupos hidrófilos son principalmente grupos de polietilenglicol y la polaridad del agente activo está controlada por el número de grupos hidrófilos.