سنتز فوق روان کننده های برپایه پلی کربوکسیلات اتر با هدف تاثیر پارامترهای ساختاری مهم

بررسی سنتز فوق روان کننده های پلی کربوکسیلاتی، عوامل موثر بر ساختار آنها هنگام سنتز و تاثیر پارامترهای ساختاری بر عملکرد فوق روان کننده، موضوع بحث این مقاله می باشد. در این پژوهش سنتز فوق روان کننده های پلی کربوکسیلاتی با استفاده از اکریلیک اسید یا مالئیک انیدرید با پلی اتیلن گلیکول در دماهای مختلف بررسی شده است تا تاثیر دمای سنتز بر ساختار و عملکرد این دو نوع فوق روان کننده به خوبی دیده شود. هر یک از منومر های aa و man به طور جداگانه با منومر apeg پلیمریزه شد. سپس با استفاده از تست gpc و توزیع وزن های مولکولی به دست آمده سعی شد تا ساختار هر یک از فوق روان کننده های به دست آمده پیش بینی شود. در ادامه، عملکرد هر یک از فوق روان کننده ها در بتن با استفاده از تست های اسلامپ و مقاومت فشاری بررسی شد. تا بتوان ارتباط بین دمای سنتز، ساختار و عملکرد فوق روان کننده را به خوبی مشاهده کرد. مشاهده شد که دمای سنتز تاثیر بسیار زیادی بر ساختار فوق روان کننده ها می گذارد. این تاثیر در دو نوع فوق روان کننده بر پایه aa و man متفاوت بود. به طوری که تغییر ساختار این دو نوع فوق روان کننده با دما شبیه به هم نبود. نکته قابل توجه این بود که در هیچ مقاله ای تاثیر دما به طور مقایسه ای برای این دو نوع فوق روان کننده در شرایط یکسان گزارش نشده است و بر اهمیت دمای سنتز نیز تاکید نشده است. این کار اهمیت زیادی در طراحی روش سنتز برای دستیابی به فوق روان کننده ای با خواص بهینه مورد نظر دارد. چرا که با تغییر منومرهای سنتز شونده و دمای سنتز می توان ساختار و به دنبال آن عملکرد (اسلامپ و افت اسلامپ) را پیش بینی کرد. بر کسی پوشیده نیست که مهمترین پارامتر در سنتز اولیگومرها و پلیمرها دو فاکتور نوع منومر واکنش دهنده و دمای سنتز است که در این مقاله سعی شده است تا به این دو پرداخته شود.

Polycarboxylate Ether Superplasticizer Synthesis, Interplay Between The Structure And Properties

Polycarboxylate superplasticizers based on acrylic acid (AA) and maleic anhydride (MAn) were synthesized via free‐radical copolymerization with an ethylene glycol monomer and characterized. The copolymerization temperature (ranging from 90 to 130 °C) appeared to be the key operating factor governing the chemical structure of the superplasticizers. The chemical structures of the products were analyzed by gel permeation chromatography, whereas an optimized sample was further analyzed by Fourier transform infrared spectroscopy and 1H‐NMR. Superplasticizers of the AA and MAn classes were then incorporated into concrete, and their performances were measured by slump and slump loss tests, where a large dependency of the microstructure on the synthesis temperature was recognized. The optimum temperatures were found to be 90 and 120 °C for the AA and MAn modifiers, respectively. At their own optimum temperatures, the AA and MAn superplasticizer revealed slump losses from 23 to 4 cm and 15 to 5 cm, respectively, after 45 min. The chemical structures of the plasticizers were patterned illustratively to speculate the performance of each superplasticizer according to changes that took place in the backbone length and side‐chain density.