主链吸附基团含量(或接枝链密度)对超塑化剂性能的影响

当主链分子量固定后，吸附基团与酯基的比例(CA/CE比)对超塑化剂的分散和坍落度保持性能影响很大，任何一种超塑化剂要发挥其分散性首先必须能吸附在水泥颗粒上，因此由吸附基团控制的吸附行为对超塑化剂的塑化作用是一个必要的要求，其吸附的快慢和吸附量的大小都是通过CA/CE比来控制的，从而确定了其减水和保坍性能的好坏。表2-14和表2-15为主链吸附基团含量对分散性能和分散保持性能的影响(固定接枝侧链长度)。


根据吸附和位阻效应的平衡，可以很好地解释CA/CE摩尔比对分散性能的影响。当吸附基团太低(如CA/CE<1.5)时，共聚物基本没有什么分散性，CA/CE=1.5时，共聚物掺水泥用量的0.3%,其减水率也仅为13.7%,但是其1h新拌混凝土坍落度是增加的。由于单位分子吸附点(COOH)少，聚合物具有较低的吸附趋向，并保留在溶液中，而覆盖在水泥颗粒表面的聚合物分子太少不能提供良好的分散性。当比例增大，但CA/CE≤3.0时，分散性还是较差。由于吸附慢，分散保持性能比较好。随着时间的延长，水泥水化溶出的碱使共聚物侧链水解，逐步释放，因此其具有良好的坍落度保持能力。当吸附基团含量太高，CA/CE=10时，吸附太快，聚合物分子被强烈地吸附到水泥颗粒上，基本呈卧式吸附，其空间效应较弱，分散性差，由于吸附快，流动性损失也很快，当然如果用于与其他塑化剂复配使用来提高其流动性保持能力，则要求阴离子基团含量很高，可以优先吸附。因此由CA基团控制的吸附对羧酸系共聚物作为超塑化剂是一个必然的要求，而且良好的流动性与吸附量基本呈线性关系。但作为一种性能优异的超塑化剂必须具有合适的CA/CE比例，才能同时具有良好的分散能力和坍落度保持能力，当然在某些特殊要求的外加剂如要求坍落度保持能力强或要求单纯减水率高则可以根据需要调整CA/CE比例，从而改变外加剂的吸附行为。