TŰZKÉPES ÖNTÖTŐK DISZPERÁNSOK TÍPUSAI ÉS FUNKCIÓI

A diszpergálószereket széles körben használják a tűzálló öntvényekben. Általánosságban elmondható, hogy a tűzálló öntvények építési módjai közé tartozik a vibrációs fröccsöntés és a lövöldözés. A tűzálló öntvény reológiai tulajdonságainak javításával a tűzálló öntvény építési ideje és a dolgozók munkaintenzitása csökkenthető. Az öntvény reológiai tulajdonságainak javítására és az öntvény vízigényének csökkentésére a legközvetlenebb és leghatékonyabb módszer a megfelelő diszpergálószer kiválasztása a megfelelő rendszer tűzálló öntvényében.
A diszpergálószerek tűzálló öntvényekben való alkalmazása kezdetben a beton területén szerzett tapasztalatokon alapult. Az 1950-es években a lignoszulfonát és nátrium-polifoszfát vízcsökkentő szereket kezdték használni tűzálló öntvényekben vibrációs konstrukcióhoz. 10 százalék ~ 15 százalék. Az 1960-as évektől az 1980-as évekig a poliszulfonát vegyületeket második generációs vízcsökkentő szerként kezdték használni önfolyó öntvényekben, és a vízcsökkentés mértéke elérte a 20 százalékot -25 százalékot . A speciális szuperlágyítók harmadik generációja főként polikarboxilát vegyületek, amelyek a részecskék felületén való adszorbeálódást követően a sztérikus gátlás révén a vízredukció mértéke elérheti a 20 százalékot -30 százalékot. Wang és mtsai. három diszpergálószer, a naftalin-szulfonát, a nátrium-tripolifoszfát és az akril polimer hatását tanulmányozta a CMA cement hidrát morfológiájára és önthető tulajdonságaira.
Megállapította, hogy a cementkötésű öntvényekben lévő diszpergálószerek nemcsak a cementrészecskéket képesek diszpergálni, hanem befolyásolják a cementhidratációs termékek morfológiáját is, ezáltal befolyásolják az önthető anyagok mechanikai tulajdonságait. Lopes et al. nátrium-polifoszfátot és citromsavat használt diszpergálószerként önfolyó foszforsavas kombinált öntvények előállításához. Úgy vélte, hogy a kis molekulájú hosszú foszfátláncok nátrium-polifoszfátban történő hidrolízise felgyorsíthatja és javíthatja az öntvény önfolyó értékét. Badiee és Otroj et al. megpróbálta javítani reológiai tulajdonságait az önthető szilícium-dioxid szol tartalmának szabályozásával. Az eredmények azt mutatták, hogy 9 százalékos -11 tömegszázalékos szilícium-dioxid szol hozzáadása jelentősen, 80-110 százalékkal javíthatja az önthető anyag önfolyási értékét. Anjos et al. különböző diszpergálószerek (polietilénglikol alapú polimer, citromsav (CA) és nátrium-tripolifoszfát (STPP)) hatását vizsgálta az alumínium-szilícium szol rendszerek öntvényeinek reológiai tulajdonságaira. Megállapította, hogy ez a négy diszpergálószer Valamennyi adalékanyag csökkentheti a rendszer viszkozitását; és a sokkteszten keresztül kiderült, hogy csak az FS10 képes csökkenteni a rendszer tárolási modulusát és veszteségi modulusát, ezáltal javítva a minta építési teljesítményét. Zhu et al. úgy vélték, hogy a szollal kombinált öntvényhez nem szükséges diszpergálószert használni. pH-értéken =10 a szilícium-dioxid szol diszpergálószerként működhet az alumínium-oxid részecskék elektrosztatikus hatás révén történő diszpergálásában, így tipikus newtoni folyadékviselkedést alakíthat ki.
1. Diszpergálószerek osztályozása
A diszpergálószereknek számos osztályozási módja létezik, amelyek közül a hidrofil csoport típusa alapján öt típusra oszthatók: anionos diszpergálószerek, kationos diszpergálószerek, ikerionos diszpergálószerek, nemionos diszpergálószerek és vegyes diszpergálószerek.
Az anionos diszpergálószerek főként saját negatív töltéseikre támaszkodnak elektrosztatikus hatások biztosítása érdekében. A disszociált ioncsoportok a töltött részecskék felületén adszorbeálódnak, megváltoztatva eredeti kettős elektronréteg-struktúrájukat, növelve a kolloid részecskék zéta-potenciál értékét, végül javítva az oldat stabilitását. Például nátrium-tripolifoszfát (STPP), citromsav (CA), karboxilátok és nátrium-naftalin-szulfonát-formaldehid kondenzátum (FDN).
Nátrium-tripolifoszfát:
Az STPP egy szervetlen anionos diszpergálószer, amelynek sűrűsége 0.3-0,9g/cm3, kémiai képlete Na5P3O10. Mindkét végét Na2PO4 zárja le. A teljes diszpergálószer szerkezete lineáris. Oldhatósága nagy, a vizes oldat pH-értéke 8-10 közötti, könnyen hidrolizálódik, hidrolizált termékei a nátrium-pirofoszfát, nátrium-monohidrogén-foszfát, nátrium-dihidrogén-foszfát és nátrium-foszfát.
b Citromsav:
A CA egy trikarbonsav vegyület, kémiai képlete H3C6H5O7, három ionizálható H plusz van, és egy molekula kristályvizet tartalmaz. A citromsav viszonylag erős.
A polikarboxilát egyfajta „fésűs” szerkezetű diszpergálószer, amelyet mesterségesen, molekuláris tervezéssel alakítanak ki. A polikarboxilát főláncában sok bizonyos hosszúságú és merev elágazó lánc található, valamint néhány szulfonátcsoport, amelyek feltölthetik a részecskéket. Az önthető anyag diszperziós hatását elsősorban azáltal éri el, hogy a részecskék között sztérikus gátlást okoz. A polikarboxilát diszpergálószerként való alkalmazásának előnye, hogy a vízcsökkentő hatás nyilvánvaló, a vízcsökkentő hatás pedig erős.
Az FDN tiszta terméke egy fehér por, amelyet naftalin szulfonálásával és nátrium-hidroxid közömbösítésével nyernek. Molekulaképlete C10H7SO3Na, molekulatömege 230,22. Ellentétben az anionos diszpergálószerekkel. Vízben történő disszociáció után a kationos diszpergálószerek erős aktivitású, pozitív töltésű csoportokat hozhatnak létre. Az amfoter diszpergálószerben található két csoport egyaránt hidrofil csoport, az egyik pozitív töltésű (aminocsoport), a másik negatív töltésű (karboxil- vagy szulfonsavcsoport), mivel a különböző csoportok eltérő pH-értékűek. Alacsonyabb értéken különböző ionos formákban létezik, így ennek a hatóanyagtípusnak van izoelektromos pontja. A nemionos diszpergálószerek vizes oldatban nem disszociálnak, a hidrofil csoportok főként polietilénglikolcsoportok, a hatóanyag polaritását pedig a hidrofil csoportok száma szabályozza.