JENIS DAN FUNGSI DISPERSAN UNTUK CASTABLES REFRACTORY

Dispersan banyak digunakan dalam castables tahan api. Secara umum, mode konstruksi castable tahan api termasuk cetakan getaran dan cetakan tembak. Dengan meningkatkan sifat reologi castable refraktori, waktu konstruksi castable refraktori dan intensitas tenaga kerja pekerja dapat dikurangi. Cara paling langsung dan efektif untuk meningkatkan sifat reologi castable dan mengurangi kebutuhan air castable adalah dengan memilih dispersan yang sesuai dalam castable tahan api dari sistem yang sesuai.
Penerapan dispersan pada castables tahan api pada awalnya didasarkan pada pengalaman di bidang beton. Pada tahun 1950-an, zat pereduksi air lignosulfonat dan natrium polifosfat mulai digunakan dalam castable tahan api untuk konstruksi getaran. 10 persen ~ 15 persen. Dari tahun 1960-an hingga 1980-an, senyawa polisulfonat mulai digunakan sebagai zat pereduksi air generasi kedua dalam castable yang mengalir sendiri, dan laju reduksi air dapat mencapai 20 persen -25 persen . Generasi ketiga dari superplastisizer khusus terutama adalah senyawa polikarboksilat, yang dapat membuat laju reduksi air mencapai 20 persen -30 persen melalui efek hambatan sterik setelah diadsorpsi pada permukaan partikel. Wang dkk. mempelajari efek dari tiga dispersan, naftalena sulfonat, natrium tripolifosfat, dan polimer akrilik, pada morfologi hidrat dan sifat castable semen CMA.
Dia menemukan bahwa dispersan dalam castables berikat semen tidak hanya dapat membubarkan partikel semen, tetapi juga mempengaruhi morfologi produk hidrasi semen, sehingga mempengaruhi sifat mekanik castables. Lopes dkk. menggunakan natrium polifosfat dan asam sitrat sebagai dispersan untuk menyiapkan castable gabungan asam fosfat yang mengalir sendiri. Dia percaya bahwa hidrolisis rantai panjang molekul kecil fosfat dalam natrium polifosfat dapat mempercepat dan meningkatkan nilai aliran sendiri dari castable. Badiee dan Otroj dkk. mencoba memperbaiki sifat reologinya dengan mengontrol kandungan silika sol dalam castable. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penambahan 9 persen -11 persen fraksi massa sol silika dapat secara signifikan meningkatkan nilai aliran sendiri dari castable sebesar 80-110 persen . Anjos dkk. mempelajari efek dari dispersan yang berbeda (polimer berbasis polietilen glikol, asam sitrat (CA), dan natrium tripolifosfat (STPP)) pada sifat reologi castables untuk sistem sol aluminium-silika. Dia menemukan bahwa keempat dispersan Semua aditif dapat mengurangi viskositas sistem; dan melalui uji kejut, diketahui bahwa hanya FS10 yang dapat mengurangi modulus penyimpanan dan modulus kerugian sistem, sehingga meningkatkan kinerja konstruksi sampel. Zhu dkk. percaya bahwa castable gabungan sol juga tidak perlu menggunakan dispersan. Pada pH=10, sol silika dapat bertindak sebagai dispersan untuk membubarkan partikel alumina melalui aksi elektrostatis untuk membentuk perilaku fluida khas Newtonian.
1. Klasifikasi dispersan
Ada banyak metode klasifikasi dispersan, di antaranya, berdasarkan jenis gugus hidrofiliknya, dapat dibagi menjadi lima jenis: dispersan anionik, dispersan kationik, dispersan zwitterionik, dispersan nonionik, dan dispersan campuran.
Dispersan anionik terutama mengandalkan muatan negatifnya sendiri untuk memberikan efek elektrostatik. Gugus ion terdisosiasi teradsorpsi pada permukaan partikel bermuatan, mengubah struktur lapisan elektronik ganda aslinya, meningkatkan nilai potensial zeta partikel koloid, dan akhirnya meningkatkan stabilitas larutan. Misalnya, natrium tripolifosfat (STPP), asam sitrat (CA), karboksilat, dan natrium naftalena sulfonat formaldehida kondensat (FDN).
Natrium tripolifosfat:
STPP adalah dispersan anionik anorganik dengan densitas 0.3-0.9g/cm3 dan rumus kimia Na5P3O10. Kedua ujungnya diakhiri oleh Na2PO4. Struktur seluruh dispersan adalah linier. Kelarutannya besar, nilai pH larutan berair antara 8-10, dan mudah dihidrolisis, dan produk yang dihidrolisis adalah natrium pirofosfat, natrium monohidrogen fosfat, natrium dihidrogen fosfat, dan natrium fosfat.
b. Asam sitrat:
CA adalah senyawa asam trikarboksilat, rumus kimianya adalah H3C6H5O7, ada tiga H+ yang dapat terionisasi, dan mengandung satu molekul air kristal. Asam sitrat relatif kuat.
Polikarboksilat adalah sejenis dispersan dengan struktur "sisir" yang dibentuk secara artifisial oleh desain molekuler. Pada rantai utama polikarboksilat, terdapat banyak rantai bercabang dengan panjang dan kekakuan tertentu, serta beberapa gugus sulfonat yang dapat mengisi partikel. Ini terutama mencapai efek dispersi dari castable dengan menyebabkan efek penghalang sterik antar partikel. Keuntungan menggunakan polikarboksilat sebagai dispersan adalah efek pengurang airnya jelas, dan efek pengurang airnya kuat.
Produk murni FDN adalah bubuk putih, yang diperoleh dengan sulfonasi naftalena dan pengasinan netralisasi dari natrium hidroksida. Rumus molekulnya adalah C10H7SO3Na, dan berat molekulnya adalah 230,22. Berbeda dengan dispersan anionik. Setelah berdisosiasi dalam air, dispersan kationik dapat menghasilkan gugus bermuatan positif dengan aktivitas yang kuat. Kedua gugus pada pendispersi amfoter sama-sama merupakan gugus hidrofilik, salah satunya bermuatan positif (gugus amino) dan yang lainnya bermuatan negatif (gugus karboksil atau asam sulfonat), karena gugus yang berbeda berada pada pH yang berbeda. Itu ada dalam bentuk ionik yang berbeda pada nilai yang lebih rendah, jadi ada titik isoelektrik untuk jenis zat aktif ini. Dispersan non-ionik tidak berdisosiasi dalam larutan air, gugus hidrofilik terutama gugus polietilen glikol, dan polaritas zat aktif dikendalikan oleh jumlah gugus hidrofilik.