Synthesis et proprietatibus aethereis aquatici solubilis superplasticizer

Praeterea cellulosum xylinum ad gradum polymerizationis Ling-off paratum est et cum hydroxido sodium portavit, 1,4 monobutylsulfonolatum (1,4, butanesulton). aethere sulfobutylated celluloso (SBC) cum aqua bona solubilitatem adeptus est. Effectus reactionis temperatus, reactionis tempus et materia rudis ratio in aethere sulfonate celluloso quaesita sunt. Condiciones reactionis optimales consecutae sunt, et structura producti a FTIR denotata est. Investigando effectum SBC de proprietatibus caementi farinae et caementi, deprehenditur productum similem aquae effectum reducere ad seriem aquae agentis naphthalenae reducendo, et fluiditas retentionis melior est quam series naphthalene.aquam reducing agente. SBC cum diversis notis viscositatis et contenti sulphuris diversos gradus habet retardationis bonorum ad farinam caementitiam. Ergo SBC expectatur ut aqua reducens retardatur agens, retardans altum efficientiam aquae agentis reducentis, etiam aquae efficientiae altae agentis reducentis. Proprietates eius maxime determinantur per structuram hypotheticam.

Clavis verba:cellulosa; Aequilibrium polymerizationis; Butyl sulfonate cellulosum aetherem; Aqua reducendo agente

Progressio et applicatio magni operis concreti proxime se habent ad inquisitionem et progressionem agentis concreti aquarum reducendi. Ex specie agentis reducendi aquarum, concretum potest efficere altam operabilitatem, bonam firmitatem et etiam altam fortitudinem. In praesenti, sunt maxime sequentes genera aquae efficacissimae agentium reducendi late adhibitae: series naphthalene aquae reducens agentis (SNF), series resinae sulfonatae amineae aquae reducentis agentis (SMF), series aquae sulfonatae amino agentis reducens (ASP), lignosulfonate modificato. series aquae agentis reducendi (ML), et series aquae acidorum polycarboxylicorum agentis reducendi (PC), quae magis activa in investigationibus currentibus est. Acidum polycarboxylicum superplasticizer utilitates habet parvae temporis detrimenti, dosis humilis et altae fluiditatis concretorum. Sed propter pretium, in Sinis populariter difficile est. Ergo naphthalene superplasticizer principale adhuc applicationis in Sinis est. Plerique agentium aquarum densantium reducentium formaldehyde et aliis substantiis volatilibus cum gravi pondere relativo humili utuntur, quod ambitus in synthesi et processu uti potest.

Explicatio concretorum commixtionum domi et foris versatur cum penuria materiae chemicae rudis, oriundi pretii et aliorum problematum. Quomodo vilibus et abundantibus facultatibus naturalibus renovandis utatur ut materias rudis ad novas altas exsecutiones concretas admixtiones explicandas, magni momenti erit subiectum concretorum mixtorum investigationis. Amulum et cellulosum principales sunt huiusmodi facultates repraesentantes. Propter late fontem materiae rudium, renovabiles, facile cum quibusdam reagentibus agere, derivationes eorum late in variis campis utuntur. Nunc, investigatio amyli sulfonated sicut aqua deminuto agente aliquos progressus fecit. Superioribus annis, investigatio derivatorum cellulosorum aquarum solutorum sicut agentium aquarum reducendorum, attentionem quoque hominum attraxit. Liu Weizhe et al. usus fibra lana bombacio ut materia rudis ad sulphatem cellulosam synthesandam cum differentia relativo ponderis et gradus substitutionis hypotheticae. Cum gradus eius substitutionis in certa quadam extensione constitutus, fluiditatem caementi slurriae et robur corporis consolidationis caementi emendare potest. Patent quaedam derivationes polysaccharidas per reactionem chemicas ad introducendas validas hydrophilicos coetus, in caemento cum bona derivatione polysaccharide-solubilium aquarum, sicut sodium carboxymethyl cellulosum, carboxymethyl hydroxyethyl cellulosum, carboxymethyl sulfonate cellulosum et sic porro. Sed Adria et al. deprehendi CMHEC non videtur aptum ad usum aquae concretae agentis reducendo. Solum cum globus acidum sulfonicum in moleculas CMC et CMHEC introducitur, eiusque relativum pondus hypotheticum est 1.0 ×105~ 1.5 ×105 g/mol, munus habere potest aquae concretae agentis reducendi. Diversae sunt opiniones in an quaedam derivationes cellulosae aquarum solubiles usui sint aptae ut agentium aquarum reducentium, et multae species derivationum aquarum solubilium cellulosarum, ideo oportet altius et systematicam investigationem in synthesi et in. applicatio derivationum cellulosarum novarum.

In hac charta, bombacio cellulosa usus est ut materia incipiens ad parandum gradum polymerizationem aequabilem cellulosum, ac deinde per sodium hydroxidum alkalizationem, aptam reactionem temperiem, tempus reactionem, ac 1,4 monobutyl sulfonolactonum reactionem, introductio globi acidi sulfonici in cellulosum. moleculae, consecutae aqua-solutae butyl sulfonic acidum cellulosum aethereum (SBC) structurae analysi et experimenti applicationis. Facultas utendi eo ut agentis aquae reducendi disputatum est.

1. Experimentum

1.1 Rudis materiae et instrumentorum

Absorbetur gossypium; Sodium hydroxidum (analyticum purum); Acidum hydrochloricum (solutio aquea 36%~37%, analytice pura); Alcohol Isopropyl (analytice pura); 1,4 monobutyl sulfonolactone (gradus industrialis, a Siping Fine Chemical Plant praeditus); 32.5R cementum ordinarium Portland (Dalian Onoda Cement Factory); Naphthalene series superplasticizer (SNF, Dalian Sicca).

Spectrum One-B Fourier, Transform spectrometrum infrarubrum, productum a Perkin Elmer.

IRIS Commodum inductive Copulatum Plasma emissio Spectrometri (IcP-AEs), fabricata a Thermo Jarrell Ash Co.

ZETAPLUS analystor potentialis (Instrumenta Brookhaven, USA) adhibita est ut potentia caementi slurry mixta cum SBC metiri posset.

Praeparatio 1.2 modus SBC

Primo, gradus polymerizationis libratae cellulosae secundum methodos in litteris descriptis praeparata est. Aliqua quantitas xylini e cellulosa appensa et in tres modos lagonam addita est. Sub tutela nitrogenii, acidi hydrochlorici diluti cum collatione 6% addita, et mixtio valde commota est. Tum suspensus est cum alcohol isopropyl in lagona trium oris, alcalized per aliquod tempus cum solutione hydroxide sodium 30% aquea, ponderata quantitatem quamdam 1,4 monobutyli sulfonolactonis, et in lagona os trium instillata, commota. eodem tempore, et temperatura constanti temperamento aquae balnei stabili. Post reactionem per aliquod tempus, productum refrigeratum ad cella temperiem, praecipitatum cum alcohol isopropyl, exantlaretur et percolatur, et opus rudis consecutum est. Postquam solutione aquea methanolum lotum aliquotiens, exantlatum et percolatum, productum tandem vacuum ad 60℃ usum exsiccata fuit.

1.3 SBC mensurae perficientur

Productum SBC in aquea solutione 0.1 mol/L dissolutum est, et viscositas cujuslibet dilutionis punctum sample mensuratum est ab Ustner viscometris ad rationem viscositatis ejus notae. Sulphura producti contentum ab ICP – instrumento AES constitutum est. Specimina SBC ab acetone, vacuo siccata sunt, et tunc fere 5 mg exempla trita sunt et una cum KBr ad praeparationem sample pressa sunt. Testum spectrum infrared in SBC et in speciminibus cellulosis gestum est. Suspensio caementa parata est cum ratione caementi aquae 400 et aquae reducendi contentum 1% massae caementi. Potentia eius intra 3 min tentabatur.

Caementum slurry fluiditas et cementum aquae mortae reductionis rate metiuntur secundum GB/T 8077-2000 "Modus Testa pro uniformitate concreti admixtionis", mw/me=0.35. Occasio temporis testi caementi pasti exercetur ad normam GB/T 1346-2001 " Methodus testium pro Aquae Consummatione, Occasio Tempus et Stabilitas Coementi Standard Constantiae". Caementum mortarium vis compressiva secundum GB/T 17671-1999 "camentum temperamentum vires test methodum (IS0 method)" modum determinationis.

2. Proventus et disceptatio

2.1 IR analysis of SBC

Spectra infrared cellulosa cruda et producta SBC. Quia effusio cacumen S — C et S — H valde debilis est, non convenit identitati, dum s=o validam effusio- nem habet. Exsistentia ergo globi acidi sulfonici in structurae hypothetica determinari potest, exsistentiam apicem S=O determinando. Secundum spectra infrarubra cellulosae materiae rudis et producti SBC, in spectris cellulosis, est vehemens effusio cacuminis prope fluctus numeri 3350 cm-1, qui hydroxyli vibrationis apicem in cellulosum protensum indicatur. Validior effusio cacumen prope fluctus numero 2 900 cm-1 est methylenum (CH2 1) tendens vibrationis apicem. Series vinculorum constans 1060, 1170, 1120 et 1010 cm-1 reflectitur extensio vibrationis effusio cacumina coetus hydroxyli et inclinatio vibrationis effusio cacumina vinculi aetheris (C — o — C). Unda numerus circa 1650 cm-1 reflectitur effusio hydrogenii vinculi cacuminis formato hydroxyli globi et aquae liberae. Cohors 1440~1340 cm-1 structuram crystallinam cellulosam ostendit. In spectris IR SBC, intensio cohortis 1440~1340 cm-1 debilitatur. Vires effusio apicem prope 1650 cm-1 aucta, significans facultatem vincula hydrogenii formandi roboratam esse. Montium effusio fortis ad 1180,628 cm-1 apparuit, quae in spectroscopio celluloso infrarubro non reflexa sunt. Prior erat proprietas effusio vinculi s=o cacumen, posterior autem proprius s=o vinculi cacumen effusio. Secundum analysim superius, globus acidum sulfonicum exstat in catena hypothetica cellulosae post reactionem eterificationem.

2.2 Influentia reactionis condiciones in SBC perficientur

Patet ex relatione inter condiciones reactionis ac proprietates SBC quod temperatura, reactionem tempus et ratio materialis afficiunt proprietates productorum summarum. Solubilitas productorum SBC determinatur per longitudinem temporis pro 1g productum requisiti, ut in 100mL aqua deionizata in cella temperie laxitatis omnino dissolvatur; In aqua reductionis experimentum luti, SBC contentum 1.0% massa caementi est. Praeterea, cum cellulosa maxime composita ex unitate anhydroglucosa (AGU), moles cellulosae computatur ut AGU, cum ratio reactantis computatur. Comparatus cum SBCl ~ SBC5, SBC6 viscositatem intrinsecam inferiorem et sulphuris contentum altiorem habet, et aqua e mortario rate reductione 11.2% est. Proprietas viscositas SBC suam massam hypotheticam relativam reflectere potest. Alta viscositas proprietas indicat massam hypotheticam relativam magnam esse. Attamen hoc tempore viscositas aqueae solutionis cum eadem intentione inevitabiliter augebitur, et motus liber macromoleculorum limitabitur, qui adsorptionem suam in superficie particulis caementatis non conducit, ita fabula aquae afficiens. reducendo dispersionem observantiam SBC. Sulphura contentum SBC altum est, significans butyl sulfonatae substitutionis gradum altum esse, SBC catena hypothetica maiorem numerum incurrere, et particulae superficiei effectus firmae firmae, ita dissipatio particularum caementi etiam valet.

In etherificatione cellulosa, ad meliorem eterificationem gradum et qualitatem productivam, modus multiplex eterificationis alkalizationis plerumque adhibetur. SBC7 et SBC8 producta sunt repetita alkalizationis eterificationis consecuta pro 1 et 2 temporibus, respective. Uti patet, viscositas eorum propria est humilis et sulphuris contentum altum, aqua finalis solubilitas bona est, aqua reductionis rate luti caementi potest 14.8% et 16,5%, respective. In sequentibus igitur probationibus, SBC6, SBC7 et SBC8 adhibentur ut investigationes obiectis ad discutiendas eorum applicationes effectus in farina et caemento caemento.

2.3 Influence of SBC in cement proprietatibus

2.3.1 Influentia SBC in fluiditate caementi crustulum

Influentia curva aquae agentis reducendi contenta in fluiditate caementi farinae. SNF naphthalene est series superplasticizer. Videri potest ex influxu curvae contenti aquae reducendi in fluiditatem farinae caementi, cum contentum SBC8 minus quam 1.0%, fluiditas farinae caementi paulatim augetur cum incremento contenti et effectus. simile est quod SNF. Cum contentum 1.0% excedit, incrementum fluiditatis slurriae paulatim retardat et curva area tribunal intrat. Considerari potest contentum saturatum SBC8 circiter 1.0% esse. SBC6 et SBC7 quoque similis inclinatio ad SBC8 habuit, sed saturatio eorum contenta insigniter altior quam SBC8 erat, et emendatio gradus fluiditatis mundae slurry non tam alta erat quam SBC8. Nihilominus, saturatum contentum SNF circiter 0.7% ~ 0.8% est. Cum contentum SNF augere pergit, fluiditas slurriae crescere etiam pergit, sed secundum sanguinem anulum, colligi potest incrementum hoc tempore partim causari per segregationem aquae sanguinis slurriae caemento. Demum, quamvis saturatum contentum SBC altior quam SNF sit, nihil tamen phaenomenon sanguinis evidens est cum contentum SBC multum saturatum contentum excedit. Unde praeliminari potest iudicari SBC effectum habere aquae reducendae et etiam certam aquam retentionis, quae differt a SNF. Hoc opus ulterius investigandum est.

Videri potest ex relatione curvae inter fluiditatem farinae caementi cum 1.0% agente contento aquae reducendo et tempore, quod fluiditas amissio farinae caementi cum SBC mixta valde parva est intra 120minum, praesertim SBC6, cuius fluiditas initialis tantum circiter 200mm est. ac deperditio fluiditatis minor est quam 20%. Stamen iactura scurrae fluiditatis fuit in ordine SNF>SBC8>SBC7>SBC6. Studia docuerunt naphthalenem superplasticizer maxime in superficie particulis caementatis a vi repulsiva plane absorberi. Cum progressu hydrationis, aqua residua reducens moleculas agens in slurry reducitur, ita ut aqua adsorbed reducens moleculae agentis in superficie particuli caementationis paulatim reducatur. Repulsio inter particulas debilitatur, et particulae caementa condensationem corporis efficiunt, quae diminutionem in fluiditate slurry rete ostendit. Ergo slurry mixta cum naphthalene superplasticizer maior est fluxus amissionis caementi. Maxime autem naphthalene series aquarum agentium in machinationem redigendo adhibita proprie mixta est ad hunc defectum emendandum. Sic in liquido retentione, SBC superior est SNF.

2.3.2 Influence of potential and setting time of caementum crustulum

Postquam aqua addens reducens agens ad caementum mixtum, particulae caementa adsorbebant aquam reducendo moleculae agentis, ideo potentiae proprietatum electricae particulas caementi ab positivo in negativam mutari possunt, et valorem absolutum manifesto auget. Valor absolutus particulae potentiae caementi mixtae cum SNF altior est quam SBC. Eodem tempore occasus temporis caementi crustulum cum SBC mixtum ad diversos gradus comparatum cum blank specimen protenditur, et occasus tempus erat in ordine SBC6>SBC7>SBC8 a longa ad brevem. Perspici potest quod viscositas propria SBC decrescente et sulphuris incremento contentum, occasum temporis farinae caementi paulatim minui potest. Causa est, quia SBC derivativa ad polypolysaccharidum pertinet, et plures sunt coetus hydroxyli in catena hypothetica, quae diversos gradus habet retardandi effectum in hydratione reactionis caementi Portland. Sunt fere quattuor genera mechanismi agentis retardationis, et retardatio mechanismi SBC fere haec est: In medio alcalini hydropici caementi, globi hydroxyli et complexi incerti Ca2+ formant, ita ut intentio Ca2 10 in periodo liquido. decrescat, sed etiam adsorbetur in superficie particulis caementi et hydropicis productis in superficie 02- ut vincula hydrogenii formant, et aliae coetus hydroxyli et moleculae aquae per consociationem hydrogenii ligaminis, ita ut superficies particulorum caementi iacum efformet. stabulum aquae solvitur velo. Sic caementi processus hydrationis inhibetur. Numerus autem circulorum hydroxyli in vinculo SBC cum contento sulphureo diversus est valde diversus, ideo eorum influxus in processu hydroxyli caementationis diversus esse debet.

2.3.3 Aqua Mortaria reductionem rate et vires test

Cum caemento exsecutio observantiam concretorum aliquatenus reflectere potest, haec charta maxime studet ut in mortario SBC mixto perficiatur. Aqua luti sumptio secundum modum aquae probatae reductionem luti ratam adaequatum est, ita ut mortarium expansionis specimen attigit (180±5) mm, et 40 mm×40 mlTl×160 molendini specimina parata sunt ad comprimendum probandum. vires cuiusque aetatis. Specimina blank sine agente aqua reducendo comparata, vis speciminum luti cum agente aquarum reducendo in unaquaque aetate diversis gradibus aucta est. Vis compressiva speciminum cum 1.0% SNF aucta per 46%, 35% et 20% respective ad 3, 7 et 28 dies. Non eadem est influxus SBC6, SBC7 et SBC8 in vi compressiva in mortario. Vires mortarii cum SBC6 mixto minus in unaquaque aetate crescit, et vis mortarii in 3 d, 7 d et 28d augetur per 15%, 3% et 2% respective. Vis compressiva mortarii SBC8 mixta valde aucta est, eiusque vires in 3, 7 et 28 diebus auctae sunt 61%, 45% et 18%, respective, significans SBC8 validam vim aquarum reducere et in caemento caemento firmare.

2.3.4 Influentia SBC structurae hypotheticae proprietatum

Cum supra analysi deducta cum influxu SBC in caementum crustulum et caementum, haud difficile est invenire structuram hypotheticam SBC, qualis est viscositas propria (relata ad pondus hypotheticum relativum, proprietas viscositas generalis, alta, relativa. pondus hypotheticum altum est), sulphur contentum (relatum ad gradum substitutionis fortium coetuum hydrophilicorum in catena hypothetica, contentum altum sulphuris est altus gradus substitutionis, Et vice versa) determinat applicationem executionis SBC. Cum contentum SBC8 viscositatis intrinsecae humili et magno contenti sulphuris gravis est, potest validam dispersionem facultatem particulas firmandi habere, et saturitas contenta etiam humilis est, circa 1.0%. Extensio occasus temporis farinae caementi est relative brevis. Vires compressiva mortarii cum eadem fluiditate augetur, quippe in unaquaque aetate. Sed SBC6 cum viscositate intrinseca alta et contenta sulphuris humilis minorem fluiditatem habet cum contenta sua demissa est. Attamen, cum materia sua ad 1.5% circiter augetur, dissipatio eius facultates particulas caementandi magnae etiam habet. Sed tempus purum slurry occasum magis protenditur, quod qualitates tarditatis occasus ostendit. Emendatio vis compressiva luti sub diversis aetatibus limitatur. In genere, SBC melior est retentione fluiditatis in caemento quam SNF.

3. conclusio

1. Gradus cellulosus cum librato polymerizatione e celluloso praeparatus est, quae cum 1,4 monobutylo sulfonolactone post alkalizationem NaOH aetherisa erat, et deinde aqua-soluta butylus sulfonolactone praeparabatur. Optimam reactionem producti condiciones sunt hae: row (Na0H); By (AGU); n(BS) -2.5:1.0:1.7, tempus reactionis 4.5h, reaction temperatus 75℃. Repetita alkalizatio et eterificatio reducere possunt proprium viscositatis et augere contentum sulphuris productum.

2. SBC cum propria viscositate et contento sulphuris convenienter potest signanter emendare fluiditatem caementi slurrii et fluiditatis detrimentum emendare. Cum aqua deminutio rate luti 16.5% attingit, vis compressiva luti speciminis in unaquaque aetate crescit manifesto.

3. Applicatio SBC ut agentis aquae reducentis ostendit quemdam retardationis gradum. Sub conditione propriae viscositatis propriae, consequi potest altam efficientiam aquae reducens agentis augendo contentum sulphuris et gradum retardans. Referendo ad signa propria nationalia concretorum admixtionum, SBC expectatur ut fiat aqua reducens agentem cum valore applicationis practici, aquam reducentem agentis retardans, altam efficientiam aquarum reducentem agentis retardans, et etiam aquam efficientiam altam agentis reducentem.