超塑化剂支链长短对性能的影响

表2-16为梳形共聚物接枝侧链长度对水泥净浆流动性的影响(固定CA/CE比),结果表明:接枝侧链对水泥净浆的初始流动度和流动度的保持影响很大,接枝侧链比较短时,初始流动度很小,但是60min后净浆流动度有所增加;随接枝侧链长度增加,初始流动性越来越大,当n=11时初始流动度和流动性保持能力都很好;随n的进一步增大,初始流动度增加,但是损失也增大,当n增加到113时,初始流动度反而降低。虽然侧链长时,其构象伸展有利于被吸附,但侧链太大时,吸附时空间位阻也大,另外一方面分子中COOH相对含量较低,不足以被吸附。因而可以通过分子设计选择适宜的接枝侧链长度来实现分散和保坍的统一。
侧链长度对水泥影响

表2-17为梳形共聚物接枝侧链长度对混凝土性能的影响规律与水泥净浆流动度的影响类似,侧链越长减水率越高,分散性能越好,但坍落度保持能力变差;侧链越短,分散性能就变差,但坍落度保持能力就变好。

含短支链的梳形接枝共聚物一般主链较长,支链较短,其分子结构模型如图2-13(a)所示,在水泥悬浮液中的吸附模型如图2-14(a)所示。这类聚合物由于主链较长,负电荷密度高,在水泥悬浮体中受Ca2+的影响较大,因而分子构象卷曲,其构象充分伸展需要一定的时间,被水泥颗粒吸附的速度很慢,而且吸附后其发挥的位阻效应也较小,导致在早期较小的流动性,但由于吸附慢,后期流动性损失小,宏观上表现出这类聚合物具有良好的流动性保持功能。
不同侧脸模型

含有长支链的梳形接枝共聚物分子结构模型如图2-13(b)所示,在水泥颗粒上的吸附模型示意图如图2-14(b)所示。由于这类聚合物主链较短,电荷密度相对较低,在水泥悬浮体中受Ca2+的影响较小,其分子构象比较伸展,可以在较短的时间内被水泥颗粒所吸附,宏观上显示出很高的初始分散性能,但吸附快坍落度损失也很快,这类聚合物在有些对流动性保持能力没有多大要求,但对石膏、水煤浆以及颜料等要求分散性能好的体系有其特有的用处。
不同侧链在水泥颗粒吸附

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