TIPURI ȘI FUNCȚII DE DISPERSANȚI PENTRU CASABILE REFRACTARE

Dispersanții sunt utilizați pe scară largă în turnabilele refractare. În general, modurile de construcție ale materialelor turnate refractare includ turnarea prin vibrații și turnarea prin tuns. Prin îmbunătățirea proprietăților reologice ale turnabilului refractar se poate reduce timpul de construcție al turnabilului refractar și intensitatea muncii muncitorilor. Cea mai directă și eficientă modalitate de a îmbunătăți proprietățile reologice ale materialului turnabil și de a reduce necesarul de apă a materialului turnabil este selectarea dispersantului adecvat în materialul turnabil refractar al sistemului corespunzător.
Aplicarea dispersanților în turnabile refractare sa bazat inițial pe experiența în domeniul betonului. În anii 1950, lignosulfonatul și agenții de reducere a apei polifosfat de sodiu au început să fie utilizați în materialele turnate refractare pentru construcția cu vibrații. 10 la sută ~ 15 la sută. Din anii 1960 până în anii 1980, compușii polisulfonați au început să fie utilizați ca agenți de reducere a apei de a doua generație în materialele turnate auto-curgătoare, iar rata de reducere a apei putea ajunge la 20% -25%. A treia generație de superplastifianți speciali sunt în principal compuși policarboxilați, care pot face ca rata de reducere a apei să ajungă la 20% -30% prin efectul de împiedicare steric după ce au fost adsorbiți pe suprafața particulelor. Wang şi colab. a studiat efectele a trei dispersanți, naftalen sulfonat, tripolifosfat de sodiu și polimer acrilic, asupra morfologiei hidratului și proprietăților turnabile ale cimentului CMA.
El a descoperit că dispersanții din materialele turnate lipite cu ciment nu numai că pot dispersa particulele de ciment, dar pot afecta și morfologia produselor de hidratare a cimentului, afectând astfel proprietățile mecanice ale materialelor turnate. Lopes şi colab. a folosit polifosfat de sodiu și acid citric ca dispersanți pentru a prepara turnabile combinate cu acid fosforic cu curgere autonomă. El credea că hidroliza lanțurilor lungi de molecule mici de fosfați în polifosfatul de sodiu ar putea accelera și îmbunătăți valoarea de curgere proprie a materialului turnabil. Badiee și Otroj și colab. a încercat să-și îmbunătățească proprietățile reologice prin controlul conținutului de sol de silice din materialul turnabil. Rezultatele au arătat că adăugarea a 9% -11% fracție de masă de sol de silice poate îmbunătăți semnificativ valoarea de curgere proprie a materialului turnabil cu 80-110% . Anjos și colab. a studiat efectul diferiților dispersanți (polimer pe bază de polietilen glicol, acid citric (CA) și tripolifosfat de sodiu (STPP)) asupra proprietăților reologice ale materialelor turnate pentru sistemele de sol aluminiu-silice. El a descoperit că acești patru dispersanți Toți aditivii pot reduce vâscozitatea sistemului; iar prin testul de șoc, se constată că numai FS10 poate reduce modulul de stocare și modulul de pierdere al sistemului, îmbunătățind astfel performanța de construcție a probei. Zhu şi colab. credea că, de asemenea, materialul turnabil combinat cu sol nu trebuie să folosească un dispersant. La pH=10, solul de silice ar putea acționa ca un dispersant pentru a dispersa particulele de alumină prin acțiune electrostatică pentru a forma un comportament tipic newtonian al fluidului.
1. Clasificarea dispersanților
Există multe metode de clasificare a dispersanților, printre care, în funcție de tipul grupării hidrofile, aceștia pot fi împărțiți în cinci tipuri: dispersanți anionici, dispersanți cationici, dispersanți zwitterionici, dispersanți neionici și dispersanți mixți.
Dispersanții anionici se bazează în principal pe propriile sarcini negative pentru a oferi efecte electrostatice. Grupările ionice disociate sunt adsorbite pe suprafața particulelor încărcate, modificându-și structura originală a stratului electronic dublu, crescând valoarea potențialului zeta a particulelor coloidale și, în final, îmbunătățind stabilitatea soluției. De exemplu, tripolifosfat de sodiu (STPP), acid citric (CA), carboxilați și condensat de formaldehidă de naftalen sulfonat de sodiu (FDN).
a tripolifosfat de sodiu:
STPP este un dispersant anionic anorganic cu o densitate de 0.3-0,9 g/cm3 și o formulă chimică de Na5P3O10. Ambele capete sunt terminate de Na2PO4. Structura întregului dispersant este liniară. Solubilitatea sa este mare, valoarea pH-ului soluției apoase este între 8-10 și este ușor hidrolizată, iar produsele hidrolizate sunt pirofosfat de sodiu, monohidrogenofosfat de sodiu, dihidrogenofosfat de sodiu și fosfat de sodiu.
b Acid citric:
CA este un compus acid tricarboxilic, formula chimică este H3C6H5O7, există trei H plus care pot fi ionizați și conține o moleculă de apă cristalină. Acidul citric este relativ puternic.
Policarboxilatul este un fel de dispersant cu structură „pieptene” format artificial prin proiectare moleculară. În lanțul principal de policarboxilat, există multe lanțuri ramificate cu o anumită lungime și rigiditate și unele grupări sulfonate care pot încărca particulele. Se realizează în principal efectul de dispersie al materialului turnabil prin cauzarea efectului de obstacol steric între particule. Avantajul utilizării policarboxilatului ca dispersant este că efectul de reducere a apei este evident, iar efectul de reducere a apei este puternic.
Produsul pur al FDN este o pulbere albă, care se obține prin sulfonarea naftalinei și prin neutralizarea sărării cu hidroxid de sodiu. Formula moleculară este C10H7SO3Na, iar greutatea moleculară este 230,22. Spre deosebire de dispersanții anionici. După disociere în apă, dispersanții cationici pot genera grupări încărcate pozitiv cu activitate puternică. Cele două grupări din dispersantul amfoter sunt ambele grupări hidrofile, una dintre ele este încărcată pozitiv (grupa amino) iar cealaltă este încărcată negativ (gruparea acidului carboxil sau sulfonic), deoarece grupuri diferite sunt la pH diferit. Există în diferite forme ionice la valoarea inferioară, deci există un punct izoelectric pentru acest tip de agent activ. Dispersanții neionici nu se disociază în soluție apoasă, grupările hidrofile sunt în principal grupări polietilenglicol, iar polaritatea agentului activ este controlată de numărul de grupări hidrofile.