混凝土外加主导官能团组合与设计
主导官能团—COOH、-SO3H两者之间及其与非主导性官能团、极性基、原子团极性原子,可以组合成具有不同性能特点的外加剂。
例如可获得:
①含有一种主导官能团,没有非主导官能团或极性基团存在的减水剂;
②含有一种主导官能团和一种以上非主导官能团或极性基团的减水剂;③含有一种主导官能团,一种或多种非主导亲水官能团分别与主导官能团组合成多亲水基团的高性能减水剂;④含有—COOH、-SO3H双主导官能团,具有两种主导作用,而成为双主导官能团的特殊型式。双主导官能团也可以同时与其他非主导官能团、极性基团或极性原子团的极性原子组合在同一个大分子里。
主导官能团与僧水基团的连接具有以下规律。
磺酸系列:
①-SO3H直接与僧水基团相连;
②-SO3H与增水基团之间存在其他键;
③僧水基团直接与磺化芳香核相连;
④增水基团与芳香核之间存在其他键。一SO3H与僧水基团之间插入一个中间键,中间键可以是酯、酰胺或酵类。
羚酸系列:
①—COOH直接与僧水基团连接;
②—COOH与僧水基团之间存在其他键。
“磺酸-羚酸”系列:减水剂分子中同时含有一COOH、-SO3H两种官能团时,-COOH、-SO3H与僧水基的连接应符合—COOH、-SO3H分别与僧水基连接的要求。
能够与—COOH、-SO3H主导官能团连接的增水基主要有:①由天然脂肪酸得到的直链烷基;②含3~8个碳原子的烷基和苯、茶等芳香核形成的僧水基团;③丙烯、异丁烯及戊烯、已烯的某些同分异构体轻度聚合成带支链的含8~20个碳的单烯烂。一般,选用的烯径,以碳原子数小于8为好,亦可采用含5个碳以下的混合烯烂,但以异丁烯使用效果最好。
在进行主导官能团的组合设计时,重点主导官能团、非主导官能团的确定及其组合比例,以获得满足预定性能需求的高性能减水剂。设计时,应在大分子长链上引入—COOH、-SO3H中的一种或两种,并选择相符的非主导官能团、极性基团或极性原子团中的极性原子进行组合。单一或双主导官能团外加剂极性单体中的亲水官能团与非极性基的组合比例应恰当,双主导官能团的接枝共聚物中一COOH/-SO3H的比例以及非主导官能团、极性基团与主导官能团的比例对接枝共聚物的分散效果具有影响。
为满足使用要求,有时还在外加剂分子中引入某些特殊基团。