耐火キャスタブル用分散剤の種類と機能

分散剤は、耐火キャスタブルに広く使用されています。 一般に、耐火キャスタブルの施工形態には、振動成型と吹付け成型があります。 耐火キャスタブルのレオロジー特性を改善することにより、耐火キャスタブルの構築時間と労働者の労働強度を減らすことができます。 キャスタブルのレオロジー特性を改善し、キャスタブルの水需要を減らす最も直接的かつ効果的な方法は、対応するシステムの耐火キャスタブルで適切な分散剤を選択することです。
耐火性キャスタブルへの分散剤の適用は、当初、コンクリート分野での経験に基づいていました。 1950 年代に、リグノスルホン酸塩とポリリン酸ナトリウムの減水剤が、振動構造用の耐火キャスタブルに使用され始めました。 10% ~15% . 1960 年代から 1980 年代にかけて、ポリスルホン酸化合物は自己流動性キャスタブルの第 2 世代の減水剤として使用され始め、減水率は 20% -25% に達することができました。 特殊な流動化剤の第 3 世代は、主にポリカルボン酸塩化合物であり、粒子の表面に吸着された後、立体障害効果によって水の削減率が 20% -30% に達することができます。 王ら。 CMA セメントの水和物の形態とキャスタブル特性に対する 3 つの分散剤、ナフタレン スルホネート、トリポリリン酸ナトリウム、およびアクリル ポリマーの影響を研究しました。
彼は、セメント結合キャスタブルの分散剤がセメント粒子を分散させるだけでなく、セメント水和生成物の形態にも影響を与え、それによってキャスタブルの機械的特性に影響を与えることを発見しました。 ロペス等。 ポリリン酸ナトリウムとクエン酸を分散剤として使用して、自己流動リン酸結合キャスタブルを調製しました。 彼は、ポリリン酸ナトリウム中のリン酸塩の小分子長鎖の加水分解が、キャスタブルの自己流動性を加速し、改善できると信じていました。 BadieeおよびOtroj等。 キャスタブル中のシリカゾルの含有量を制御することにより、レオロジー特性を改善しようとしました。 その結果、-11 パーセントの質量分率のシリカ ゾルを 9 パーセント追加すると、キャスタブルのセルフフロー値が 80-110 パーセント大幅に向上することがわかりました。 アンジョス等。 アルミニウム - シリカゾル系のキャスタブルのレオロジー特性に対するさまざまな分散剤（ポリエチレングリコールベースのポリマー、クエン酸（CA）、およびトリポリリン酸ナトリウム（STPP））の影響を研究しました。 彼は、これら 4 つの分散剤すべての添加剤がシステムの粘度を下げることができることを発見しました。 衝撃試験を通じて、FS10のみがシステムの貯蔵弾性率と損失弾性率を低下させ、それによってサンプルの構造性能を向上させることができることがわかりました。 朱ら。 ゾルを組み合わせたキャスタブルも分散剤を使用する必要がないと信じていました。 pH=10 では、シリカ ゾルは分散剤として作用し、静電作用によってアルミナ粒子を分散させ、典型的なニュートン流体挙動を形成します。
1. 分散剤の分類
分散剤には多くの分類方法がありますが、親水基の種類により、アニオン系分散剤、カチオン系分散剤、両性イオン系分散剤、ノニオン系分散剤、混合分散剤の5つに分類されます。
陰イオン分散剤は、主に自身の負電荷に依存して静電効果を提供します。 解離したイオン基は荷電粒子の表面に吸着し、元の二重電子層構造を変化させ、コロイド粒子のゼータ電位値を増加させ、最終的に溶液の安定性を向上させます。 例えば、トリポリリン酸ナトリウム（STPP）、クエン酸（CA）、カルボン酸塩、ナフタレンスルホン酸ナトリウムホルムアルデヒド縮合物（FDN）などです。
a トリポリリン酸ナトリウム:
STPP は、密度 0.3-0.9g/cm3、化学式 Na5P3O10 の無機陰イオン分散剤です。 両端は Na2PO4 で終端されています。 分散剤全体の構造は線形です。 その溶解度は大きく、水溶液のpH値は8-10の間にあり、容易に加水分解され、加水分解生成物はピロリン酸ナトリウム、リン酸一水素ナトリウム、リン酸二水素ナトリウムおよびリン酸ナトリウムです。
b クエン酸:
CAはトリカルボン酸化合物で、化学式はH3C6H5O7で、イオン化できるHプラスが3つあり、結晶水1分子を含んでいます。 クエン酸は比較的強い。
ポリカルボキシレートは、分子設計により人工的に形成された「くし」構造を持つ分散剤の一種です。 ポリカルボキシレートの主鎖には、一定の長さと剛性を備えた多くの分岐鎖と、粒子を帯電させることができるいくつかのスルホン酸基があります。 主に粒子間の立体障害効果により、キャスタブルの分散効果を実現します。 分散剤としてポリカルボン酸塩を使用する利点は、減水効果が明らかであり、減水効果が強いことです。
FDN の純粋な生成物は、ナフタレンのスルホン化と水酸化ナトリウムの中和塩析によって得られる白色の粉末です。 分子式は C10H7SO3Na、分子量は 230.22 です。 陰イオン分散剤とは対照的です。 水中で解離した後、カチオン性分散剤は、強い活性を持つ正に帯電した基を生成できます。 両性分散剤の 2 つの基は両方とも親水性基であり、一方は正に帯電し (アミノ基)、もう一方は負に帯電します (カルボキシル基またはスルホン酸基)。異なる基は異なる pH にあるためです。 低い値ではさまざまなイオン形態で存在するため、このタイプの活性剤には等電点があります。 非イオン性分散剤は水溶液中で解離せず、親水基は主にポリエチレングリコール基であり、活性剤の極性は親水基の数によって制御されます。