Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wpływ grup estrowych w łańcuchu bocznym superplastyfikatorów polikarboksylanowych na płynność zaczynu cementowego z montmorillonitem

Hongbo T., Sheng W., Shouwei J., Baoguo M., Xin L., Muyu L.

Cement Wapno Beton

|

2016

|

R. 21/83, nr 3

157--168

PL

Powszechnie wiadomo, że superplastyfikatory polikarboksylanowe (PC) są wrażliwe na minerały ilaste wprowadzane wraz z kruszywem oraz charakteryzują się niską tolerancją na ich obecność. Wśród minerałów ilastych, montmorillonit (MMT), jest uznawany za mający najbardziej niekorzystny wpływ na płynność zaczynu cementowego i mieszanki betonowej. W artykule przedyskutowano wpływ domieszki PC1 bez grup estrowych oraz domieszki PC2 z grupami estrowymi w łańcuchu bocznym, na zaczyn cement-MMT. Strukturę domieszek PC i stabilność grup estrowych w środowisku alkalicznym przeanalizowano metodą FTIR, mierząc zmiany pH oraz metodą 1H-NMR. Oddziaływania pomiędzy domieszkami PC i MMT przedyskutowano na podstawie wyników XRD, TEM i FTIR. Adsorpcję domieszek PC na ziarnach cementu i MMT badano metodą TOC. Przeanalizowano płynność zaczynu cement-MMT (1,5% mas.) modyfikowanego domieszkami PC i jej utrzymanie w czasie. Wyniki pokazały, że: grupy estrowe w łańcuchu bocznym domieszek PC mogą rozkładać się do grup karboksylowych w środowisku alkalicznym, charakterystycznym dla hydratacji cementu. Prowadzi to do obniżenia początkowej zdolności adsorpcyjnej i początkowej dyspersji domieszek PC, z drugiej strony zaś, może prowadzić do wzrostu zdolności adsorpcyjnej w późniejszym czasie co z kolei spowoduje lepsze utrzymanie konsystencji. Grupy estrowe nie ograniczają wbudowywania się domieszek PC w strukturę warstwową MMT. Domieszki PC z lub bez grup estrowych mogą reagować z montmorillonitem oraz wchodzić pomiędzy jego warstwy, co jest główną przyczyną absorpcji dużej ilości domieszek PC. Możliwe jest dobranie takiej ilości domieszki z grupami estrowymi w łańcuchu bocznym w superplastyfikatorze, aby zapewnić początkową dyspersję ziaren cementu oraz jej zachowanie w czasie, w celu poprawy płynności i jej utrzymania w zaczynach cement-MMT. Zasugerowano, że taka mieszanina polimerów PC różniących się strukturą może prowadzić do zwiększenia tolerancji superplastyfikatora na glinę.

EN

It is known that polycarboxylate superplasticizer (PC) has a poor clay tolerance, because it is considerably sensitive to clay in aggregates. Montmorillonite (MMT), one of clay minerals, is considered to have a significantly negative impact on fluidity of cement paste and fresh concrete. The performance of PC in the presence and absence of ester group in side chain was discussed. The stability of ester group under alkaline condition was analyzed by Fourier-transform infrared spectrometer (FTIR), pH value measurements and nuclear magnetic resonance (NMR). The intercalation of PC into MMT was investigated by X-ray diffractometer (XRD), transmission electron microscope (TEM) and FTIR. The adsorbing behavior of PC on cement and MMT was tested by total organic carbon (TOC). The fluidity and fluidity loss of cement-MMT pastes (1.5 wt%), was tested to analyze dispersing ability and dispersing retention ability of PC. The results shown that: ester groups in side chain of PC was partly decomposed to release carboxyl group during cement hydration process. The presence of ester group reduces the initial adsorbing ability and initial dispersing ability, but increases the later dispersing ability and dispersing retention ability of PC. Ester group cannot impede the intercalation of PC into MMT, and it is to say that PC, no matter containing the ester group in side chain or not, can be inserted into the layer structure of MMT, which is the main reason for its high adsorption in PC-MMT pastes. It is possible that the superplasticizer system consisting of two types of PC: with and without ester groups in side chains can be employed to balance initial dispersing ability as well as dispersing retention ability and improve fluidity and fluidity loss of cement-MMT paste. It suggests that different structural PCs can be used together to enhance the clay tolerance.

2

Synteza oraz właściwości termiczne i aplikacyjne anionomerów poli(uretanowo-dimetylosiloksanowych)

Byczyński Ł., Król P.

Polimery

|

2013

|

T. 58, nr 3

188-194

PL

Anionomery poli(uretanowo-dimetylosiloksanowe) (PUR-PDMS) otrzymano metodą 3- lub 4-etapową, przy użyciu diizocyjanianu izoforonu (IPDI) i poli(oksytetrametyleno)diolu (PTMG), którego część zastępowano polidimetylosiloksanami (PDMS) różniącymi się strukturą łańcucha. W charakterze związku jonogennego wbudowującego się do łańcucha poliuretanu użyto kwasu 2,2-bis(hydroksymetylo)propionowego (DMPA), neutralizowanego trietyloaminą (TEA), przedłużaczem zaś była etylenodiamina (EDA). Strukturę otrzymanych polimerów potwierdzono analizą widm IR. Metodą chromatografii żelowej (GPC) wykazano zasadnicze różnice w rozkładzie ciężaru cząsteczkowego anionomerów syntezowanych z udziałem a,w-dihydroksypolidimetylosiloksanu i dihydroksysiloksanu, w którym obie pierwszorzędowe grupy -OH były usytuowane na jednym końcu łańcucha. Metodą DSC stwierdzono ograniczony stopień separacji fazowej w uzyskanych anionomerach, na co wskazywała obecność dwóch obszarów związanych z przejściami fazowymi II rodzaju, którym przypisano temperaturę zeszklenia w zakresie Tg1 = -27— -30 °C — odpowiadającym przemianom w segmentach elastycznych oraz w zakresie Tg2 = 52—72 °C, charakterystycznym dla przemiany fazowej zachodzącej w obrębie segmentów sztywnych. Wykazano przy tym szczególnie wyraźny plastyfikujący wpływ PDMS, charakteryzującego się obecnością grup hydroksylowych po jednej stronie łańcucha.

EN

Poly(urethane-dimethylsiloxane) anionomers (PUR-PDMS) were synthesized in two- or three-stage process, with the use of isophorone diisocyanate (IPDI) and poly(oxytetramethylene)diol (PTMG), partially replaced by polydimethylsiloxane diols (PDMS) with different chain structures. 2,2-bis(hydroxymethyl)propionic acid (DMPA) neutralized with triethylamine (TEA) was used as the ionogenic component built into the polyurethane chain and ethylenediamine (EDA) as the extender. The structure of the synthesized polymers was confirmed by FT-IR analysis. By using gel permeation chromatography (GPC) method, the basic differences in molecular weight distribution of the anionomers synthesized with a,w-dihydroxy polydimethylsiloxane and dihydroxysiloxane with both primary -OH groups located at the same end of the chain. From DSC studies it was found that the obtained anionomers show a limited degree of phase separation, which was indicated by the presence of two regions associated with second order phase transitions. They were ascribed to the glass transition temperatures in the range of Tg1 = -27— -30 °C, corresponding to soft segments transitions and Tg2 = 52—72 °C, related to the phase transitions of hard segment domains. A particularly pronounced plasticizing effect was demonstrated by PDMS with two hydroxyl groups at one side of the chain.

3

Synteza oraz właściwości termiczne i aplikacyjne anionomerów poli(uretanowo-dimetylosiloksanowych). Cz. II. Właściwości termiczne i aplikacyjne

Byczyński Ł., Król P.

Polimery

|

2013

|

T. 58, nr 4

263-269

PL

Anionomery poli(uretanowo-dimetylosiloksanowe) (PUR-PDMS) otrzymano metodą 3- i 4-etapową, przy użyciu diizocyjanianu izoforonu (IPDI) i poli(oksytetrametyleno)diolu (PTMG), częściowo zastępowanego polidimetylosiloksanami (PDMS) różniącymi się strukturą łańcucha. Wbudowującym się do łańcucha poliuretanu związkiem jonogennym był kwas 2,2-bis(hydroksymetylo)propionowy (DMPA), neutralizowany trietyloaminą (TEA), przedłużaczem zaś była etylenodiamina (EDA). Badania degradacji termicznej metodą TGA w atmosferze azotu lub powietrza pozwoliły na analizę przebiegu procesu dekompozycji oraz ocenę wpływu obecności polisiloksanów na stabilność termiczną anionomerów PUR-PDMS. Degradacja w atmosferze azotu przebiegała dwuetapowo, w powietrzu natomiast mechanizm dekompozycji był bardziej skomplikowany i obejmował 4 etapy. Zauważono, że wraz ze wzrostem udziału wbudowanego do łańcucha polimeru PDMS, temperatura odpowiadająca maksymalnej szybkości II etapu rozkładu ulega obniżeniu, co świadczy o niewielkim wzroście stabilności termicznej anionomerów PUR modyfikowanych polisiloksanami. Ze wstępnych badań aplikacyjnych wynika, że wytworzone powłoki PUR-PDMS wykazują tendencję fragmentów hydrofobowych wbudowanego polisiloksanu do migracji ku powierzchni polimeru, co korzystnie zwiększa hydrofobowość, przyczynia się jednak także do spadku odporności na ścieranie badanych powłok.

EN

Poly(urethane-dimethylsiloxane) anionomers (PUR-PDMS) were synthesized in two- and three-stage process, with the use of isophorone diisocyanate (IPDI) and poly(oxytetramethylene) diol (PTMG), partially replaced by polydimethylsiloxane diols (PDMS) with different chain structures. 2,2-bis(hydroxymethyl)propionic acid (DMPA) neutralized with triethylamine (TEA) was used as the ionogenic component built into the polyurethane chain and ethylenediamine (EDA) as the extender. Studies on the thermal degradation using TGA analysis in nitrogen or air atmosphere enabled us to investigate the decomposition process and to evaluate the effect of the presence of polysiloxanes on the thermal stability of PUR-PDMS anionomers. The degradation in nitrogen took place in two stages, while in air the decomposition mechanism was more complicated and involved four stages. It was observed that the temperature corresponding to the maximum rate of the second decomposition stage decreases with an increase in the content of PDMS built-into the polymer chain, which indicates a small increase in the thermal stability of polysiloxane-modified PUR anionomers. From the preliminary performance tests it appears that the hydrophobic fragments of the built-in polysiloxane have a tendency to migrate towards the polymer surface in the produced PUR-PDMS coatings, with the advantage of the increased hydrophobicity but at the expense of a decreased abrasion resistance of the coatings.