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

Research on adsorptive and electrokinetic properties of SiO2 in the presence of polyethylene oxide of different purities

Patkowski J., Chibowski S.

Physicochemical Problems of Mineral Processing

|

2011

|

Vol. 47

275-284

EN

The influence of impurities present in polymer solutions on adsorptive and electrokinetic properties of PEO 100 000 with commercial silica was analysed. Adsorption was measured with a spectrophotometric method and zeta potential with a zetasizer. A XRF method was used to estimate the quality and quantity of impurities in polyethylene oxide solutions. Impurities left after the polymerisation process, present in polymer solutions can adsorb competitively with macromolecules of the polymer. As a result of that, they block active centres on the surface of the adsorbent thus leaving less surface available for polymer molecules. Purification process is conducted in order to improve the quality of analysed polymer material. Polyethylene oxides used in the presented research were purified by filtration process and fractionation on chromatographic column. Overall, three different samples of PEO were used: commercial of high quality, filtrated and fractionated. Results show that adsorption of polyethylene oxide of high purity is independent on pH of the solution. Adsorption isotherms of fractionated and analytical-grade polymer are sharp, which indicates their low polydispersity ratio. An adsorption amount of analysed polymers is dependent only on the amount of impurities present in polymer material. Zeta potential measurements show, that polyethylene oxide always increases zeta potential of silica.

PL

Zbadano wpływ zanieczyszczeń obecnych w materiale polimeru na adsorpcyjne i elektrokinetyczne właściwości PEO 100 000 na komercyjnej krzemionce. Adsorpcję badano przy pomocy metody spektrofotometrycznej, potencjał zeta przy pomocy zetasizera. Metodą XRF ustalono stężenie oraz jakość zanieczyszczeń w badanych roztworach polimerów.Przeprowadzone badania wskazują, że adsorpcja tlenku polietylenu o wysokiej czystości jest niezależna od pH roztworu. Izotermy adsorpcji PEO frakcjonowanego oraz o wysokiej czystości są ostre, co wskazuje na ich niski stopień polidyspersyjności. Ilość zaadsorbowanego polimeru jest zależna tylko od ilości zanieczyszczeń obecnych w materiale polimeru. Pomiary potencjału zeta wskazują, że obecność tlenku polietylenu zawsze zwiększa potencjał zeta krzemionki.

3

The influence of the macromolecular architecture on adsorption of polymer chains on a solid surface

Adamczyk P., Sikorski A.

Polimery

|

2010

|

T. 55, nr 7-8

512-517

EN

Computer simulations of a simple model of adsorbed polymer chains were performed with the dynamic Monte Carlo method. The coarse grained chain representation was used and model macromolecules were confined to vertices of a simple cubic lattice. The chains were modeled with excluded volume only, i.e. at good solvent conditions. The polymers interacted with an impenetrable surface via an attractive potential, which was varied to cover both weak and strong adsorption regimes. Three different chain architectures were studied: linear and star-branched with three and four arms. It was found that size of chains obeys the scaling law with exponential characteristics for two- and three-dimensions for the weak and strong adsorption regime respectively. The transition temperatures between these regimes were also determined. The structure of adsorbed polymers was found similar for all architectures especially for the case of strong adsorption.

PL

Za pomocą symulacji komputerowej metodą Monte Carlo (wykorzystano algorytm Yerdiera-Stockmayera) przeprowadzono badania właściwości zaadsorbowanych łańcuchów polimerowych. Makrocząsteczki modelowano korzystając z uproszczonych modeli, w których rzeczywisty nieprzecinający się łańcuch był przybliżony sekwencją jednakowych segmentów. Założono, że modelowe łańcuchy tworzą pseudo-krystaliczną sieć regularną. Polimery umieszczono w szczelinie, której ściany oddziałują potencjałem przyciągającym na segmenty łańcucha. Zbadano trzy modele makrocząsteczek o różnej architekturze wewnętrznej: łańcuchy liniowe oraz gwiaździście rozgałęzione zawierające 3 lub 4 ramiona. Zbadano wpływ podstawowych parametrów układu na strukturę zaadsorbowanych łańcuchów. Wykazano, że łańcuchy w temperaturach wyższych (słaba adsorpcja) skalują się jak trójwymiarowe, a w niższych (silna adsorpcja) jak dwuwymiarowe, i to niezależnie od architektury łańcucha. Wyznaczono parametry przejścia słaba adsorpcja → silna adsorpcja oraz pokazano, że zwłaszcza w przypadku silnej adsorpcji, struktura zaadsorbowanej warstwy polimerowej słabo zależy od architektury łańcucha.

4

Influence of a kind of electrolyte and its ionic strength on the conformation changes of polyacrylic acid during its coming from the bulk solution to the surface of MnO2

Grządka E., Chibowski S.

Physicochemical Problems of Mineral Processing

|

2008

|

Vol. 42

47-56

EN

Changes in PAA 2000 macromolecules conformation in the bulk solution as well as on the surface of MnO2 as a function of a kind of electrolyte (NaCl, CaCl2), electrolyte ionic strength (I=0.01, 0.1) and pH (3, 6, 9) of the solution were measured. In order to determine the influence of electrolyte on PAA conformation in the bulk solution the expansion coefficient (α) was measured. Such quantities as: the square root of the mean of the square distance between ends of polymer chain (wzór), the square root of the mean of square radius of polymer coil rotation (wzór) and hydrodynamic radius of polymer coil in the bulk solution (Rh) were measured to describe changes in PAA macromolecule conformation during its coming from the bulk solution to the surface of MnO2. Moreover, PAA adsorption layer thickness in the presence of two various electrolytes, NaCl and CaCl2 (I=0.01, 0.1) was measured. From the obtained results it is clearly visible that researched factors: kind of electrolyte, its ionic strength and pH of a solution have great influence on the conformation of the polymer macromolecules.

PL

Zbadano wpływ rodzaju elektrolitu (NaCl i CaCl2) i jego siły jonowej (0.01, 0.1) na zmiany konformacyjne kwasu poliakrylowego PAA 2000 w głębi roztworu, na powierzchni adsorbentu (MnO2) jak i w trakcie przechodzenia makrocząsteczek z głębi roztworu na powierzchnię ciała stałego. W tym celu przeprowadzono pomiary wiskozymetryczne następujących wielkości: współczynnika ekspansji kwasu poliakrylowego (α), grubości warstewek adsorpcyjnych (δ) oraz parametrów charakteryzujących makrocząsteczkę w trakcie przechodzenia z głębi roztworu na powierzchnię ciała stałego czyli: pierwiastka kwadratowego ze średniej kwadratu odległości między końcami łańcucha (wzór), pierwiastka kwadratowego ze średniej kwadratu promienia obrotu kłębka polimerowego (wzór) oraz promienia hydrodynamicznego (Rh). Przeprowadzone pomiary pozwoliły uzyskać informacje na temat charakterystyki konformacyjnej PAA w zależności od rodzaju i stężenia elektrolitu podstawowego.