Сравнение пластификаторов для бетона: МОБЕТ 2 сравнение пластификаторов | «Антигидрон»

Содержание

МОБЕТ 2 сравнение пластификаторов | «Антигидрон»

УДК 691

В.С. Изотов – доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой технологии, организации и механизации строительства
Р.А. Ибрагимов – аспирант
Казанский государственный архитектурно-строительный университет (КазГАСУ)

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ДОБАВОК ГИПЕРПЛАСТИФИКАТОРОВ НА ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ТЯЖЕЛОГО БЕТОНА

АННОТАЦИЯ

В данной работе проведены исследования влияния суперпластификатора С-3 и гиперпластификаторов «Мобет марки 2», Sika® ViskoCrete®-20 HE и Sika® ViskoCrete®-5 Neu на свойства цементного теста, цементно-песчаного раствора и тяжелого бетона.

V.S. Izotov – doctor of technical sciences, professor, head of the Pulpit of the Technology, Organization and Mechanization in Construction department
R.A. Ibragimov – post-graduate student
Kazan State University of Architecture and Engineering (KSUAE)

RESEARCH OF INFLUENCE OF ADDITIVES OF HYPERSOFTENERS ON PHYSICOMECHANICAL PROPERTIES OF HEAVY CONCRETE

ABSTRACT

In this work researches of supersoftener С-3 and hypersofteners «Mobet marks 2», Sika ® ViskoCrete ®-20 HE and Sika ® ViskoCrete ®-5 Neu aremadeaccerdingto properties the cement test, a cement-sandy solution and heavy concrete.

Основные пути повышения качества бетона и долговечности железобетонных конструкций заключаются в использовании высокотехнологичного оборудования, современных технологий производства, применении качественных материалов и добавок индивидуального и полифункционального действия.
Использование добавок является весьма эффективным экономичным способом улучшения технологических физико-механических свойств бетона.

Из добавок к бетонам, нашедших наиболее широкое применение в производстве бетона и железобетона, на первом месте стоят пластифицирующие добавки.

В последнее время стали применяться у нас, и в особенности за рубежом, высокоэффективные пластифицирующие добавки на основе эфиров поликарбоксилата, которые получили название гиперпластификаторов. Они отличаются от известных суперпластификаторов, например С-3, более высоким водоредуцирующим эффектом, приводящим к существенному повышению плотности и прочности бетона.

Нами проведены испытания добавки «Мобет марки 2» (далее добавка Мобет-2) и произведена оценка ее эффективности в сравнении с добавками отечественного суперпластификатора С-3 и швейцарских гиперпластификаторов Sika® ViskoCrete®-20 HE и Sika® ViskoCrete®-5 Neu (далее Sika 20НЕ и Sika 5Neu). Изучалось влияние добавок на нормальную густоту цементного теста, водопотребность растворной и бетонной смесей и прочностные показатели раствора и тяжелого бетона.

Документ полностью в формате PDF ниже

Прикрепленный файл Размер
MOBET_2_sravnenie_plastifikatorov.pdf 1.53 Мб

Выбираем пластификатор для цементного раствора: классификация, расход, цены

Сделать цементный раствор более пластичным и улучшить его удобоукладываемость можно и простым добавлением воды, рискуя спровоцировать расслоение и понижение марки готового монолита. Так что строители предпочитают другие способы. На помощь им приходят различные пластификаторы, введение которых позволяет решить ту или иную проблему укладки бетона. При этом количество доливаемой жидкости зачастую может быть даже уменьшено, что пойдет только на пользу прочностным показателям.

Оглавление:

  1. Классификация пластификаторов и их описание
  2. Обзор популярных добавок
  3. Средняя стоимость разных марок

Виды

Специалисты классифицируют пластификаторы по составу, ведь действующие компоненты определяют то или иное воздействие модификаторов на цементный раствор. Это могут быть меламин, соли карбоновых кислот, соединения кремния, лигносульфонаты и различные ПАВ. Самим же строителям удобнее ориентироваться по принципу их работы:

  • Каталитические.

Ускоряют схватывание смеси и первичный набор прочности, когда возникает необходимость сжать сроки проведения работ, а длительный процесс гидратации цемента не позволяет перейти к следующему этапу. Также подобные пластификаторы нередко вводятся в растворы зимой для уменьшения энергозатрат на обогрев монолита.

Довольно большая группа пластификаторов, избавляющая от мелких воздушных пузырьков в растворе, делая монолит более прочным и водостойким. При этом его пластичность только улучшается.

  • Воздухововлекающие.

Совсем иначе на цементный раствор действуют вспенивающие добавки. Они, напротив, позволяют получить поризованный искусственный камень, стойкий к термическим деформациям.

  • Суперпластификаторы.

Универсальные добавки, которые улучшают способность цементного вяжущего к поглощению жидкостей. Благодаря их применению можно решить проблему высолов, химической коррозии закладных и армирующих металлических элементов в теле бетона, а самому монолиту придать дополнительную морозостойкость.

По одному названию уже можно определить, для чего нужен пластификатор такого типа – для работы при низких температурах, когда нормальная гидратация цемента замедляется или полностью останавливается. Он не позволяет воде в растворе замерзнуть прежде, чем произойдет схватывание бетона, препятствует расслоению, да и набор прочности заметно ускоряет. В результате даже удается получить более крепкий монолит, чем при нормальном твердении – марку можно улучшить на 1-2 класса.

Эффективность перечисленных добавок также поддается классификации. По этому параметру их делят на 4 группы:

1. Суперсильные.

Ядовитые, но весьма действенные вещества на основе формальдегида, фенолов и нафталина. Любой такой пластификатор для раствора способен в несколько раз увеличить его пластичность с П1 вплоть до максимальных П6, что будет кстати при работе с выравнивающими составами, а также при выполнении объемной заливки.

2. Сильные.

Производятся из полимеров и акрилатов. По сравнению с предыдущим типом пластификаторов повышают подвижность смеси с П1 только до П4. При этом цементный раствор одновременно приобретает свойство тиксотропности, то есть не сползает при нанесении на вертикальную поверхность, но становится отзывчивым к виброуплотнению. Такие пластификаторы используют при заливке фундаментов, формовочных изделий, а также для штукатурки и ремсмесей. Сильные добавки прекрасно показывают себя и при создании стяжки с подогревом.

3. Средние.

Здесь используется технический лигносульфонат ЛСТ. Но его влияние на подвижность смесей впечатляющим не назовешь – при изначальном показателе П1 пластификатор строительного раствора способен улучшить марку только до уровня П3. Зато с ним готовый монолит приобретает гидрофобность, а также устойчивость к агрессивным соединениям хлора и серы. Идеальный вариант для заливки фундаментов и подземных конструкций своими силами.

4. Слабые.

В них за основу берутся органические вещества – соединения кремния (вроде жидкого стекла), обладающие к тому же стойкостью к кислым средам. Максимум, на что способен такой пластификатор для бетона – улучшить его удобоукладываемость на единицу. Зато гидроизоляционные характеристики монолитов возрастают многократно.

Обзор добавок и их особенностей

Используется с кладочными и штукатурными составами, увеличивая время подвижности смеси. Действует как воздухововлекающая добавка, предотвращает растрескивание застывшего слоя и успешно борется с высолами. При этом позволяет сократить расход цемента при том же объеме работ. На мешок вяжущего (50 кг) вводят от 75 до 150 мл пластификатора.

Специальный состав для упрочнения стяжки теплого пола. Ускоряет растворение цемента и улучшает подвижность, одновременно удаляя излишки воздуха. В результате получается плотная, водонепроницаемая и очень гладкая поверхность с хорошими показателями теплоотдачи. Он просто добавляется в воду, которой затворяется цементный раствор, и, по отзывам, при размешивании количество необходимой жидкости сокращается процентов на 10-15.

  • Суперпластификатор С-3.

Действует комплексно, улучшая структуру бетона и текучесть смеси. При этом позволяет использовать в растворе на четверть меньше вяжущего для получения той же марки. Считается морально устаревшим, но при этом до сих пор пользуется спросом благодаря невысокой стоимости. Расход: 250-350 г на мешок цемента.

Представитель нового поколения суперпластификаторов повышает гидрофобность монолита и не допускает расслаивания раствора. Заслужил немало положительных отзывов за свою эффективность и удобство в работе, хотя по цене считается отнюдь не дешевым. Иногда используется как антифриз (до -5°С) и способен увеличить класс водонепроницаемости бетона на 2-4 пункта. Расход модификатора: 0,25-0,5 л на 50 кг цемента.

Пластификатор для кладочного раствора увеличивает жизнеспособность смеси в жаркую погоду, а также повышает морозостойкость готового шва. Его рекомендуется применять, если вы впервые делаете кладку своими руками или работаете с сильно впитывающими блоками (газосиликат, пенобетон). Расход: 200-500 г на 100 кг цемента.

Стоимость

Марка Объем упаковки Цена, рубли
Coral MasterTherm 5 л 270
Sika Mix Plus 5 кг 910
С-3 25 кг 1480
Хардпласт 10 л 1040
Винсол 1 кг 560

Можно изготовить простенький пластификатор своими руками. Конечно, он не будет иметь широкий спектр действия, а лишь улучшит подвижность смеси, но и обойдется недорого. Для этого берут обычный клей ПВА, жидкое мыло или разбавленный стиральный порошок. Самостоятельно приготовленный пластификатор вводят из расчета 200 мл на мешок цемента, чтобы увеличить жизнеспособность раствора до 3 ч.

виды, свойства и области применения

От качества цемента зависит прочность и надежность будущего сооружения. На сегодняшний день есть множество добавок, которые позволяют улучшить используемый раствор. К таким добавкам и относятся пластификаторы для бетона.

Пластификаторы – это специальные составы (жидкие и сыпучие), которые добавляются в бетонную смесь для понижения содержания воды и улучшения характеристик используемого состава. Основное требование при создании таких веществ – хорошая совместимость с полимерным составом бетона. Также учитываются такие свойства, как: низкая летучесть, отсутствие запаха, устойчивость к растворителям бытового применения (например, к маслам, моющим средствам), а также химическая инертность.

Пластификатор для фундамента

Все пластификаторы условно можно разделить на два вида:

  • При создании первого вида применяют органические материалы. Чаще всего используют отходы лесоперерабатывающего производства, а также отходы нефтяной и агрохимической промышленности.
  • ПФ из неорганических соединений. Для их получения широко используются концентраты формальдегида и сульфитно-спиртовая барда. Обычно именно второй вид и используется при создании монолита.

Свойства пластификаторов

Применение в строительстве пластификаторов (ПФ) имеет ряд преимуществ, таких как:

  1. Экономическая выгода. Как уже говорилось выше, уменьшаются затраты на стройматериалы. Расход цемента снижается примерно на 15%.
  2. Повышение текучести раствора. Убирается лишняя вода из раствора, а эластичность смеси при этом сохраняется.
  3. Повышение прочности готовых сооружений. Меньшее содержание воды = более высокая прочность готовых изделий.
  4. Водостойкость. Данное свойство особенно актуально при возведении домов на пучинистых грунтах и в районах сезонного затопления местности.

    Сравнение бетона с пластификатором и без него

  5. Устойчивость к перепадам температуры. Благодаря этому повышается прочность готовых ЖБИ в зимний период.
  6. Эластичность состава. Бетон легче укладывается в формы и отпадает необходимость в вибрировании смеси.
  7. Благодаря добавлению ПФ готовое бетонное сооружение перестает трескаться.
  8. Повышается сцепляемость применяемого раствора и арматуры.

Из всего вышесказанного становится понятно, что пластификаторы для бетона – незаменимая вещь в строительстве. Однако необходимо упомянуть и о том, что они незначительно замедляют сам процесс застывания готового изделия. В таких ситуациях обычно добавляют еще и ускоритель твердения, благодаря чему восстанавливается время застывания готовой конструкции.

Другие виды примесей для цемента

В зависимости от того, какими характеристиками должен обладать готовый раствор, помимо пластификаторов добавляют следующие добавки:

  • Ускорители твердения бетона. Широко используются для нейтрализации побочных действий пластификаторов.
  • Добавки для замедления твердения. Чаще всего их используют там, где нет возможности сразу использовать бетонный раствор. Особенно это актуально при перевозе готовой смеси на дальние расстояния.
  • Добавки для самоуплотняющихся бетонов. Хорошо подходят там, где много арматурных конструкций.

    Изменение плотности бетона

  • Вещества, повышающие «воздушность» материала. Благодаря ним структура производимой конструкции становится более пористой за счет миллионов мельчайших пузырьков. Повышается морозостойкость готовых сооружений, но при этом страдает их прочность. Поэтому там, где необходим высокопрочный состав раствора, такие вещества не применяются.
  • Вещества, повышающие морозостойкость. Обычно их применяют для того, чтобы не останавливать процесс строительства в зимний период времени.

Различных строительных примесей в наше время очень много. Здесь мы указали только те, которые чаще всего использует в строительстве монолита. Сейчас на многих заводах стали все чаще применять комплексные добавки. Благодаря этому удается получить бетонную смесь сразу с несколькими необходимыми характеристиками.

Суперпластификатор С-3: рекомендации по применению

ПФ является несомненным лидером среди всех материалов, используемых в качестве дополнения в строительстве. Использовать его стали еще в начале сороковых годов прошлого века. Но постепенно ему на смену пришел суперпластификатор (СПФ) – по сути, та же самая добавка, но с еще более улучшенными качествами. Ее применение помогает получить раствор с еще меньшим содержанием воды, но более повышенной пластичностью.

Здесь несомненным лидером является суперпластификатор С-3. Это одна из первых отечественных добавок широкого спектра действия с неорганическим составом (конденсат нафталинсульфокислоты и формальдегида). Произведенный в СССР еще в начале 80-х годов прошлого столетия, СПФ С-3 и на сегодняшний день является самым популярным и востребованным там, где необходима повышенная прочность ЖБИ.

Он легко сочетается практически с любыми строительными добавками. Это еще один положительный момент от использования именно данного вещества. Зачастую, вещества с разными свойствами могут нарушить первоначальный состав используемой смеси, и получается не то, что было необходимо. Использование СПФ сводит процент такой вероятности практически к нулю.

Дозировка при применении СПФ рассчитывается из таких показателей, как первоначальный состав применяемого раствора и область использования готового железобетонного изделия. Поэтому каждый раз пропорции определяются экспериментальным путем. Вообще рекомендуемая доза при использовании СПФ примерно 0,4-1% от общей массы сухого вещества. Но зачастую, рекомендуемые пропорции необходимо очень сильно увеличивать для получения бетона с наиболее высокой прочностью.

Любые применяемые вещества должны отвечать всем требованиям безопасности, быть безвредными для человеческого организма, нетоксичными и химически нейтральными. Одним словом, он должен соответствовать всем требованиям ГОСТа. Чем выше их качество, тем меньше вероятность взаимодействия с другими компонентами бетонного раствора.

Изготовление пластификатора в домашних условиях

Многие умельцы изготавливают пластификаторы для бетона в домашних условиях, что позволяет еще больше сократить строительные расходы. В 19 веке особенной популярностью пользовались белки куриных яиц. С их помощью создавались прочные здания, и такой рецепт хранился в тайне. Однако с нынешней ценой на куриные яйца такой способ становится более чем невыгодным. Сейчас в бетонный раствор очень часто добавляют жидкое мыло (стиральный порошок) или гашеную известь. Большой популярностью пользуются растворы с добавлением жидкого стекла.

Самодельный пластификатор

С использованием мыла все просто и понятно. Оно, так же как и цемент имеет щелочной состав. Поэтому они очень хорошо взаимодействуют друг с другом, состав смеси становится более однородным и пластичным. А время застывания разведенного раствора увеличивается до 3-х часов. Мыло рекомендуется добавлять в начале замеса. Можно конечно использовать и кусковой вариант, но все-таки лучше использовать жидкое и в больших канистрах (для большей экономии). У такого рецепта есть один побочный эффект – мыло сильно пенится. Нужно дожидаться оседания пены или же применить другие добавки.

Гашеная известь очень хороша при обработке сложных участков. Используемый раствор становится более эластичным и с повышенной клейкостью. Кирпичная кладка, изготовленная с применением извести, получается очень гладкой и равномерной.

Жидкое стекло повышает кислотоустойчивость и гидроизоляционные свойства возводимых сооружений. Для применения такого способа необходимо ЖС соединить с водой и только потом добавить его в приготовленный цемент. Если такой состав употреблять в качестве штукатурки, необходимо помнить о том, что углекислый газ разрушает состав жидкого стекла. Чтобы этого не произошло, нужно наносить второй слой штукатурки.

Выгоды от применения пластификации

И магазинные и домашние ПФ объединяет ряд преимуществ. А именно:

  • Значительная экономия бюджета.
  • Защита металлоконструкции от коррозии.
  • Любое строительство проходит гораздо проще и легче.

На предприятиях по изготовлению бетона естественно используют заводские вещества. Они позволяют значительно экономить энергоресурсы за счет снижения времени пропаривания и снижения температуры в камерах для обработки.

Для домашнего использования подходят оба варианта. Рассмотрев все плюсы и минусы использования строительных добавок, каждый может решить самостоятельно, что ему больше подходит – вещества, купленные в магазине или сделанные собственноручно. Но одно ясно точно – их использование заметно упрощает весь процесс строительства.

для чего нужен и что как сделать своими руками

Требования к строительным материалам растут с каждым днем. На сегодняшний день каждая строительная фирма применяет различные специальные добавки для цементных смесей с целью улучшения или изменения исходных свойств. С их помощью удовлетворяется необходимость выполнять строительные работы быстро, качественно и в любых условиях окружающей среды. Одним из таких ценных продуктов является пластификатор для бетона.

Определение

Пластификаторы для бетона – это материалы на основе полимерных веществ для сухих и жидких бетонных смесей. Цель применения – получения кладочного раствора с необходимыми свойствами текучести, пластичности, эластичности, влагопоглощения. При этом модификаторы должны быть совместимы с полимерным составом бетона, не иметь запаха, обладать низкой летучестью и устойчивостью к растворителям.

Вернуться к оглавлению

Назначение

Пластификатор применяют для избежания пустот.

Пластификатор применяют с целью решения нескольких задач. Они регулируют текучесть и подвижность бетона, что позволяет при заливке избежать пустот и получить монолитную конструкцию. Специальные добавки повышают свойство адгезии бетонных смесей с металлической арматурой и между компонентами бетона. Пластификаторами сокращаются размеры пор в бетоне, что позволяет повысить долговечность, прочность и водопроницаемость застывшего состава.

Пластифицирующими добавками увеличивается порог замерзания воды в бетонном растворе. В этом случае они действуют как антифриз, не позволяя разрушиться бетону в условиях резкого колебания температур. Пластификатором регулируется скорость замерзания. С его помощью бетон быстро застывает даже при низких температурах. Это позволяет увеличить сроки выполнения заливочных работ.

Главным условием к применению пластификаторов является конечная цель использования бетонной смеси. Это определяет тип продукта.

Вернуться к оглавлению

Свойства

Модификаторы наделены разными свойствами, которые позволяют придать бетону необходимых характеристик. Их следует добавлять для инициирования определенных процессов в кладочном веществе после заливки. Свойство гигроскопичности позволяет отрегулировать содержание воды в бетонном растворе, придать пластичности и сократить расход жидкости при приготовлении.

Добавление пластификатора увеличивает время работы с бетоном за счет предотвращения расслаивания смеси.  Специальная добавка добавляется для препятствия растрескиванию бетона после застывания и улучшения адгезионных свойств поверхностей. Пластификаторами можно улучшить текучесть бетона, что позволит принять ему разнообразные формы. Это достигается за счет повышения мягкости и эластичности.

Вернуться к оглавлению

Виды

В зависимости от свойств и характера действия пластифицирующие смеси делятся на шесть видов:

  1. Противоморозные, увеличивающие морозостойкость смеси. Это позволяет работать при температуре до -25°C без потери ценных свойств кладочной смеси и конечного продукта. С помощью этой категории избыток влаги в процессе созревания раствора испаряется даже в условиях низких температур.
  2. Воздухововлекающие, повышающие стойкость бетонов к низким температурам. Они вызывают химическую реакцию, в результате которой выделяются пузырьки воздуха. Они равномерно распределяются по всему объему, а в условиях низких температур компенсируют нагрузку при замерзании поглощенной смесью воды. То есть при расширении кладка не разрывается, а происходит заполнение воздушных пустот. Однако применять такие добавки следует осторожно, чтобы не уменьшить прочностные характеристики готовой конструкции. Выбор воздухововлекателя зависит от наполнителя. Его стоит применять, если в составе присутствуют щебень или гравий.
  3. Влияющие на отвердевание добавки вводятся для ускорения или замедления процесса схватывания.
  4. Замедлители применяются для уменьшения времени отвердения. Это необходимо при транспортировке готовых смесей или при длительной подготовке технологического процесса. Например, высокая марка бетона отвердевает быстро, поэтому перевозка такого раствора может вызвать некоторые трудности. Решить это можно только введением замедлителя.
  5. Ускорители позволяет сократить время засыхания бетона, что уменьшает время проводимых работ за счет отсутствия вынужденных простоев. Технологический процесс становится непрерывным, что увеличивает скорость строительства. Благодаря ускорителям бетон быстрее набирает прочность при температурах ниже нуля.

Вернуться к оглавлению

Изготовление своими руками

Мыло можно заменить на известь.

Для сокращения строительных расходов допустимо изготовление пластификаторов своими руками. Пластификатор для бетона своими руками легко можно сделать в домашних условиях. Наиболее простым способом улучшения свойств кладочного состава является добавление жидкого мыла или стирального порошка, гашеной извести или жидкого стекла. Сколько требуется того или иного компонента, определить способен только строитель. Все строго индивидуально.

Мыло придают необходимой пластичности и однородности, увеличивает время застывания. Своими руками сделанный пластификатор является самым экономичным и легкодоступным. Заменить мыло можно гашеной известью. Она придает эластичности и клейкости раствору, что актуально при работах на сложных участках. Кладка при использовании извести более гладкая и равномерная.

Повысить устойчивость и гидроизоляцию готовых конструкций помогает жидкое стекло. Для этого жидкое стекло смешивается с водой в равных пропорциях и потом добавляется к бетону. Однако этот состав разрушается при воздействии углекислого газа, поэтому лучше наносить минимум два слоя штукатурки. Примерная инструкция добавления: перед замесом к мешку цемента с керамзитом доливается 200 мл жидкого мыла. Этой пропорции достаточно для увеличения времени застывания до трех часов.

Вернуться к оглавлению

Примеры производителей и их продукция

На современном рынке наиболее популярными производителями пластификаторов являются:

  • компания «SE Tylose GmbH», расположенная в Германии;
  • российские компании ООО «Компонент» и «Неопласт».

Широко используются продукты торговых марок Sika, TM “Den Braven” и другие бренды. Распространенные продукты вышеперечисленных компаний:

  1. Hostapur, изготовленный на сульфонате олефина с солью натрия. Применяется для кладочных составов и шпаклевок. Принцип действия основан на образовании воздушных пор, которые снижают усадку и растрескивание. Продукт лучше работает на цементной и цементно-известковой основах. Также состав придает морозоустойчивость и сокращает высолы из раствора. Hostapur улучшает смачиваемость и диспергируемость строительных смесей, снижает клейкость. Это облегчает процессы переработки и перекачки.
  2. Пластифицирующий состав с3 работает комплексно. Применяется для приготовления кладочных, штукатурных, шпаклевочных, клеевых растворов для плитки, пенопласта и камня, для работ со стяжкой и бетонированием. С3 нужен для улучшения подвижности бетонного раствора на четыре пункта, сокращению на 20% его водопотребности. С помощью добавок повышается плотность, прочность, водонепроницаемость, морозостойкость, однородность. Он предотвращает образование трещин, усадку, ползучесть и прилипание бетона к форме, также снижает высолы пигментов. При этом смесь экологична, не имеет цвета и запаха.
  3. Сипласт ПБ-1 увеличивает подвижность бетонной смеси, не влияя на прочностные качества бетона. ПБ-1 повышает марку бетона водонепроницаемости, подвижности, морозостойкости и коррозионной устойчивости. Сипласт сокращает расход воды. Применяется продукт со всеми типами бетона, используемыми при монолитном строительстве, при наружной и внутренней отделке зданий, при возведении железобетонных изделий. С помощью вспомогательных смесей регулируются сроки схватывания и скорость сцепления поверхностей. Продукт экономит на применении классических составляющих кладочного вещества с получением высоких классов бетонов и сокращает расход вяжущего компонента.
  4. Другие продукты. К ним относятся жидкий Sika Mix Plus для цементной штукатурки и кладочных растворов, украинские пластификаторы Виртуоз-31 и ЦЕМАПЛАСТ, гидрозащитный уплотнитель Integral Waterproofer, строительные модификаторы ПласБет (PlasBet) бренда AngloBud и т. п. Своей универсальностью выделяется Неопласт. Этот водный раствор смешивается с другими вспомогательными веществами, сохраняя свои свойства. Неопласт вводится на любом этапе приготовления.

Вернуться к оглавлению

Заключение

Изобретенные пластификаторы для бетона позволяют ускорить и облегчить процесс кладки стяжки, отделки наружных и внутренних поверхностей и прочих процессов. Например, теперь выведение пузырьков воздуха происходит без участия человека. Раньше для этого требовались дополнительные механические стадии. Получаемые поверхности из бетонных составов на пластификаторах стали безопасными, ровными и гладкими.

Пластификатор бетона – это необходимый состав кладочной смеси любого назначения.

Полипласт сп-1, Пластификатор С-3 и другие

Сегодня широко применяются специальные пластифицирующие добавки в бетон. При соединении с ними, раствор приобретает следующие свойства: увеличивается степень прочности и срок службы готового продукта, снижается проницаемость, происходит быстрое или, наоборот, медленное застывание смеси, повышается морозостойкость. В каждом конкретном случае выбирается определенный вид добавки.

Оглавление:

  1. Полипласт сп-1
  2. Coral MasterBazze
  3. Пластификатор С-3
  4. Пластификатор своими руками
  5. Сравнение цен
  6. Добавки для стяжки теплых полов

Пластификаторы для бетона группируют чаще всего по химическому происхождению, по возможности совмещения с полимером. В их состав входят соединения сложных эфиров: фталевой кислоты, фосфатов, низкомолекулярных полиэфиров, хлорированные парафины. Чтобы получить морозостойкие полимерные композиции, применяют эфиры алифатических дикарбоновых кислот, триалкил -, алкиларилфосфаты.

Популярные марки

Полипласт сп-1

Форма выпуска:

  1. жидкая, темно-коричневый водный раствор. Концентрация составляет не менее 32 %.
  2. сухая, коричневый водорастворимый порошок.

Добавляется к бетонной смеси. Концентрация сухого порошка берется от 0,4 до 0,8% от общей массы цемента. Применяется для производства монолитного тяжелого, мелкозернистого, легкого, сборного железобетона, густоармированных и тонкостенных сооружений, со сложной конфигурацией.

При использовании Полипласт сп-1, бетон увеличивает подвижность от П1 до П5, уровень прочности и долговечности при этом не снижается, а увеличивается (при неизменном количестве воды с цементом). На выходе он получается водонепроницаемым, морозостойким, устойчивым к коррозии.

Coral MasterBazze для фундамента

Добавляется к строительной массе для увеличения прочности, повышения подвижности и растекаемости. Уменьшает количество воды, делает его морозостойким, долговечным, предотвращает появление трещин. Прекрасно подходит к цементам отечественного производства. Данный вид применяется для бетонирования фундамента, стен, дорожного покрытия, отмосток.

Пластификатор С-3

Применение добавки для бетона «С-3» по мнению специалистов в сравнении с другими видами поверхностно-активных пластификаторов имеет некоторые преимущества.

Суперпластификаторы – это заводской продукт, он вырабатывается по определенной технологии и установленной норме химических показателей. Не вызывает процессов замедления схватывания бетона, не выявлены побочные действия во время гидратации цемента.

Состав легко взаимодействует с другими веществами и решает основные поставленные задачи:

  • окончательная прочностная характеристика увеличивается более чем на 25%;
  • повышается сцепление бетонной массы между металлоизделием и закладной арматурой в 1,5 раза;
  • бетон получается влагонепроницаемый, морозостойкий, устойчив к трещинам;
  • расход цемента сокращается до 15%
  • возможность укладки без вибрации.

Пластификатор своими руками

Сегодня широко применяются покупные пластификаторы, а раньше ухитрялись создавать их своими руками. По данному рецепту, к цементному раствору добавлялись либо белки из куриных яиц, либо, чаще всего, известь гашеная. Благодаря этому он приобретал липкость, пластичность. Так же вместо пластификатора можно вливать обычное жидкое мыло. Выгоднее приобрести сразу 5 литровую канистру, если стройка большая. Жидкое мыло берется из расчета пару столовых ложек на 1 ведро цемента.

Поскольку мыло и цемент – щелочные средства, то они хорошо соединяются. Правильнее будет добавлять мыло в начале замеса. Оно делает бетон более однородным, а при изготовлении плиток для дорожек значительно уменьшится расход цемента.

Не менее популярны составы с жидким стеклом. Они отличаются гидроизоляционными свойствами, кислотоустойчивостью. Жидкое стекло соединяется с водой в соотношении 1:5 – 1:10, а затем соединяется с цементным составом. Если этим оштукатуриваются стены, тогда сверху потребуется нанести повторный слой штукатурки. Это связано с тем, что слой с жидким стеклом рушится под воздействием содержащегося в воздухе углекислого газа.

Преимущества пластифицирующих добавок

В состав бетонной смеси обычно включают цемент, песок, щебень, и после затвердения получается достаточно прочная масса, и добавка для бетона усиливает данное свойство. Раствор становится пластичным, что помогает увеличить производительность и улучшить качество готовых конструкций.

Пластифицирующий бетон не прилипает к стенкам бетономешалки, не образовывает комки. Состав получается однородным, медленное застывание позволяет транспортировать его к месту назначения в нужной кондиции.

Средняя стоимость

Наименование Вес/тара Стоимость за 1 ед., рубли Полная стоимость, рубли
Смола ДЭГ-1Пластифицирующая добавка

Бочка 225кг

Бочка 50кг

Канистра 5кг

Канистра 1кг

395.00

400.00

405.00

430.00

88 875

20 000

2 025

430

Дибутилфталат (ДБФ) пластификатор

Бочка 200кг

Канистра 5кг

Канистра 1кг

115.00

120.00

145.00

23000.00

600.00

145.00

Наименование Вес объём (литры)

Класс

Мономах

Standard

Класс

Мономах

Premium

Суперпластификатор «С-3»

5

10

20

100

190

380

125

240

480

Противоморозная добавка

5

10

20

80

150

300

120

230

460

Жидкое стекло

5

10

20

150

290

580

Стяжка теплых полов

Имеется несколько видов пластификаторов для стяжки:

  1. водный раствор,
  2. сухой порошок,
  3. противоморозная добавка,
  4. полиамидные армирующие волокна.

Они придают смеси такие свойства как повышение пластичности, ускорение процесса затвердения. С противоморозной добавкой можно делать стяжку пола при температуре ниже 0. Выполняя теплый водяной пол, применяется пластификатор, предотвращающий создание пустот во время работы с ним.

При монтаже теплого пола бетонная смесь наливается непосредственно на трубы, что говорит о важности получения качественной стяжки. Такая стяжка должна защищать трубопровод от механических повреждений, а значит выдерживать сильные нагрузки. Поэтому стяжка должна быть толщиной не менее 2,5 см. Добавляя пластификатор в стяжку теплого пола, раствор получается по консистенции как густая сметана.

Стяжка электрического теплого пола выполняется из сухих цементных смесей. Обычные материалы не имеют высокую прочность, поэтому для повышения этот состав соединяют с клейкими веществами, которые делают стяжку пластичной.

Пластификатор для бетона: сфера применения, пропорции, цены

Большое содержание воды в растворе снижает его морозоустойчивость, разрыхляет, поэтому важно использовать пластифицирующие добавки для бетона, повышающие его эксплуатационные характеристики и качество заливки в опалубку. Выполняя бетонирование своими силами, можно сделать смесь для формирования монолита с купленными заранее пластификаторами. Пропорции компонентов выбирают на основании инструкции производителя и опыта применения в данных климатических условиях.

Оглавление:

  1. Назначение добавок
  2. Что применяют в качестве пластификатора?
  3. Обзор промышленных составов
  4. Стоимость

Причины использования

Для повышения текучести при заливке труднодоступных мест в бетон добавляют пластификатор, который позволяет выбирать минимальное соотношение воды для приготовления раствора. В простой смеси цемента и песка непросто найти баланс между консистенцией получаемой массы и возможностью равномерно распределить ее в узкой опалубке. Еще одним обстоятельством является способность бетононасоса перекачивать густой состав.

По принципу действия пластификаторы делятся на 2 вида:

  • Гидрофобизующие. Характеризуются высокой смачиваемостью, при меньшем количестве влаги бетон более текуч и пластичен.
  • Гидрофильные. Насыщают большим числом пузырьков воздуха, что повышает подвижность раствора. Испарение влаги в этом случае не приводит к образованию пустот и последующему растрескиванию монолита.

Во многих пластификаторах промышленного производства химическим веществом, определяющим свойства смеси, является полинафталинметиленсульфонат натрия или нафталинсульфонат. Простейшим способом добиться похожего результата самому – это добавить в рецептуру жидкое мыло или моющие средства на его основе.

Сегодня в строительстве пластификатор для бетона обязательно вносят практически в каждый раствор по следующим причинам:

  • увеличение пластичности значительно расширило количество фигурных конструкций, которые заливают по месту, участков со сложным и густым армированием;
  • расход цемента снижается на 14-17 %, компенсируя стоимость добавок;
  • характеристики прочности получаемого основания повышаются на 25 %;
  • стабилизируется скорость работы перекачивающего оборудования в автоматическом режиме, растет темп бетонирования;
  • не требуется дополнительное уплотнение вибраторами;
  • растет адгезия с контактной поверхностью, морозоустойчивость и влагонепроницаемость застывшего монолита.

При использовании пластификатора смесь застывает дольше, поэтому для интенсификации процесса в нее можно вливать специальные ускорители. Перед тем, как делать раствор выбранного типа, нужно не только соблюсти пропорции компонентов, но и убедиться в инструкции производителей об их совместимости.

Варианты замены промышленных пластификаторов

При небольших объемах строительства частного дома самостоятельно вносят различные пластификаторы при замесе бетона, особенно заливая фундамент. Технология возведения в таких случаях позволяет применять в качестве добавок дешевые по стоимости (в сравнении с промышленным производством) составы не в ущерб эксплуатационным характеристикам получаемого монолита. Требуется только выдержать правильное соотношение ингредиентов.

Чтобы сделать смесь более текучей, подойдут:

  • моющие средства на основе жидкого мыла;
  • стиральный порошок;
  • шампунь;
  • поливинилацетат (ПВА).

Другим вариантом будет применение как пластификатора гашенной извести. Она делает массу более эластичной и клейкой. Это часто используют при выборе раствора на кирпичную кладку (равномерность распределения по шву).

В индивидуальном строительстве обычно расход жидкого мыла составляет 50-100 г на 1 замес в бетономешалке (чайная ложна на 1 ведро цемента). Изменение пропорций в меньшую сторону не дает эффекта, увеличение – активизирует выход солей (высолы) после застывания. Избыток пены в барабане нарушает процесс гидратации цемента. Это недопустимо, особенно когда бетонирование производится при низкой температуре окружающего воздуха.

Для получения смеси марки М100 лучшее соотношение цемента к жидкому мылу будет 10 кг/5-10 г. При увеличении марки снижаются пропорции связующего к песку, количество пластификатора остается постоянным.

Жидкое мыло вносят в бетономешалку перед песком и щебнем. Если они содержат глинистые примеси, то нельзя использовать моющие средства – мелкие пылевые взвеси ухудшат качество. Хозяйственное тертое мыло плохо растворяется (неравномерно расходится по составу) и способствует появлению высолов. Добавление жидкого мыла важно сделать в самом начале замеса, так как неравномерное его распределение приводит к потере им своих характеристик.

Внесение ПВА в пропорции к портландцементу от 5 до 20 % в зависимости от условий применения. Для стяжки соотношение делают 5-10 % клея, 20% ПВА используют для облицовки фундамента плиткой. На 2-3 ведра смеси для стяжки расход – 0,5 л ПВА. Клей сначала разбавляют водой для равномерного перемешивания.

Промышленные пластификаторы

Такой пластификатор будет лучше для бетона, так как позволяет прогнозировать все необходимые параметры монолита. Технологические особенности (температура воды, окружающего воздуха, время перемешивания и схватывания) уже разработаны производителем. Сырьем для изготовления служат органические и минеральные вещества.

По принципу действия делятся таким образом:

  • Модифицирующие. Увеличивают во много раз прочностные характеристики. Монолит повышает свою морозостойкость, коррозионную устойчивость, подвижность, снижает паропроницаемость.
  • Ускоряющие набор прочности.
  • Для проведения работ в холодное время года. Препятствуют замерзанию воды в жидком бетоне, усиливают морозостойкость готового изделия.
  • Суперпластификатор (повышает подвижность). Эффективна при необходимости длительной транспортировки, особенно в жаркую погоду. Снижает расход цемента для приготовления марочного бетона (уменьшение стоимости).
  • Добавляющие воздух в структуру. Микропористость делает монолит морозостойким.
  • Самоуплотняющиеся. Упрощают заливку густоармированных конструкций.

Пластификаторы могут быть в виде жидкости или сухого состава. Их выйдет купить в мешках или канистрах. При незначительном расходе жидкие продукты дают возможность увеличить тягучесть бетона в более чем 5 раз. Показатели прочности полученного материала растут ориентировочно на 30%.

Популярный в индивидуальном строительстве пластификатор С-3 выпускается 2 видов (цвет – оттенки коричневого):

  • жидкость;
  • порошок.

Сухой состав можно купить в мешках по 25 кг, жидкость – в пластиковых емкостях 0,5 л. Выбор зависит от скорости использования – для длительного хранения приобретают сухой вариант. Жидкий лучше брать при строительстве небольших конструкций с малым расходом раствора.

Характеристики:

  • Повышение морозостойкости до F-350.
  • Снижение риска появления трещин, усадки в процессе затвердения.
  • Улучшение показателей прочности на сжатие, плотности, водонепроницаемости до W-8.
  • Улучшение показателей адгезии бетона с арматурой.
  • Экономия цемента на 10-20 %.

Своим действием пластификатор С-3 продлевает срок затвердевания. При критичности этого фактора (сроки работ) добавляют ускоритель твердения. Область применения: монолитные ж/б конструкции с густым армированием, трубы, опоры мостов, панели, плиты, высотные сооружения, фундаменты сложной конфигурации.

Универсальный Sika Sikament BV-3M готовят на основе лигносульфонатов, их преимущественно используют для товарных марок. Его рекомендуется выбирать для получения плотного, водонепроницаемого монолита, при заливке предварительно напряженных ЖБИ, гидротехнических сооружений (постоянный контакт с водой).

Отличительные качества Sikament BV-3M:

  • улучшает смачивание частиц цемента, снижая поверхностного натяжения на границе контакта;
  • повышает однородность смеси;
  • снижает трение между частицами цемента и наполнителя при перемешивании и бетонировании;
  • уменьшает расход воды.

Максимальный расход – на 1 кг цемента 8,4 мл (0,95 % веса связующего). Допускается внесение в почти готовый бетон при условии последующего тщательного перемешивания. Длительность этого процесса зависит от параметров оборудования.

Гиперпластификаторы – составы нового поколения, их изготавливают на основе эфиров поликарбоксилатов, применяются в производстве марок тяжелого бетона.

Превышение количества добавки для увеличения морозостойкости приводит к образованию слишком крупных пузырьков воздуха, их неравномерному распределению, что дает потерю прочности и совершенно не повышает сопротивляемость холоду. Передозировка влечет за собой расслоение раствора. Прочность такого изделия не соответствует ожидаемым характеристикам. Пластификаторы можно купить в различной таре: жидкие от 2 л, сухие – от 2 кг. Цена зависит от расхода, эффекта и бренда.

Расценки

Марка Состояние Фасовка, кг (л) Цена, рубли
Mapei Planicrete сухой 10 3850
Мономах С-3 Standart жидкий 10 290
С-3, полипласт СП-1 сухой 25 63 за 1 кг
С-3 Гермес жидкий 10 230
Пластификатор С-3 сухой 25 1950
Олива PANTARHIT-PC-160-Plv (МКР) сухой 15 12900
Sika Sikament BV-3M жидкий 5 785
Противоморозная добавка в бетон Поташ (карбонат калия) сухой 40 1500
Жидкое мыло в бочках (техническое) жидкий 200 21 за 1 л
CemPlast Суперпластификатор жидкий 5 585
Реламикс сухой 25 2500
Оптипласт Оптимист жидкий 10 239
С-3, концентрат сухой 25 1520


 

Пластификаторы для бетона: виды и принцип действия

В процессе приготовления бетонного раствора участвует песок, цемент, наполнитель и вода. Количество последнего компонента должно быть минимальным, так как именно вода ухудшает стойкость готового бетонного основания к морозу, влаге, снижает его прочность. Для того, чтобы повысить пластичность бетона, сделать его более легким в работе и чтобы улучшить его эксплуатационные характеристики в него добавляют пластификаторы. Об их особенностях, преимуществах применения, видах рассмотрим далее.

Оглавление:

  1. Пластификатор для бетона для чего нужен: преимущества пластификаторов
  2. Виды пластификаторов для бетона и их характеристика
  3. Сфера использования пластификаторов для бетона и раствора
  4. Пластификатор для бетона своими руками: технология изготовления
  5. Производители пластификаторов для бетона и их характеристика
  6. Добавки и пластификаторы бетона — характеристика и описание

Пластификатор для бетона для чего нужен: преимущества пластификаторов

В соотношении с принципом действия пластификатором, они разделяются на два вида:

  • гидрофильные;
  • гидрофобизующие.

Первый вариант отличается повышенной смачиваемостью, главной их функцией выступает повышение пластичных и текучих характеристик бетона.

Второй вид пластификатора насыщает бетонную смесь большим количеством воздуха. Таким образом, удается снизить натяжение влаги в растворе, при этом пластичные характеристики раствора увеличиваются.

В современном строительстве пластификаторы являются обязательным элементом практически каждого бетонного раствора. Это объясняется такими их преимуществами:

1. Главным преимуществом использования пластификаторов является повышение пластичности готового бетонного раствора. Таким образом, с составом легко работать, он хорошо попадает во все труднодоступные места и покрывает мельчайшие поры.

2. Вторым преимуществом пластификаторов является возможность значительной экономии цементного раствора. Добавляя в бетонный раствор пластификаторы удается сэкономить на количестве цементного раствора, Если сравнивать раствор, приготовленный без добавления пластификаторов и с ними, то количество цемента, используемое во втором случае, будет составлять на 14-17% меньше.

3. Увеличение прочностных характеристик готового бетонного основания на двадцать пять процентов.

4. Так как бетонный раствор отличается высокой подвижностью и пластичностью, для выполнения заливки на больших по размерам объектах, используют специальное оборудование в виде бетононасоса или автоматического бетонного насоса. Особо актуально при возведении зданий монолитного типа. При этом, прочность остается на должном уровне.

5. Уложенный бетонный раствор не нуждается в дополнительном уплотнении с помощью вибратора для бетона, так как пластификаторы делают его довольно пластичным и прочным. При этом, удается сэкономить время и силы, не применяя вибраторы.

6. Так как бетонный раствор обладает высокой текучестью и хорошей адгезией с поверхностью, он применяется в процессе заливки элементом с армированными участками.

7. С помощью добавления пластификатора удается получить раствор, который обладает высоким уровнем плотности. У конструкций, сооруженных с помощью такого раствора присутствует высокая влагонепроницаемость.

8. Так как количество влаги, которая присутствует в растворе — минимальное, то конструкция в итоге получается морозостойкой и отличается дополнительной стойкостью перед образованием трещин.

9. Высокий уровень адгезии бетонного раствора с поверхностью, в которую он заливается, объясняется также применением пластификаторов для бетона.

Учтите, что использование пластификаторов для бетона отрицательно сказывается на времени застывания бетонной смеси. Поэтому, в некоторых случаях, кроме пластификаторов, в бетонный раствор добавляют и ускорители его застывания.

Виды пластификаторов для бетона и их характеристика

Если рассматривать материал, на основе которого был изготовлен пластификатор, для различают несколько видов пластификаторов:

  • органического происхождения;
  • органоминеральные вещества;
  • неорганические вещества.

Первый вариант пластификатора содержит в составе отходы нефтяной отрасли, лесопереработки или агрохимии.

Добавки неорганического происхождения содержат в своем составе разного рода химические вещества в виде формальдегидов или нафтасульфиткислот.

В зависимости от принципа действия, пластификаторы для бетона разделяют на:

1. Модифицирующие вещества — данные составы увеличивают прочностные характеристики бетона в очень много раз. Кроме того, бетон обладает морозостойкостью, стойкостью к коррозии, низкой паропроницаемостью и высоким уровнем подвижности.

2. Вещества, ускоряющие прочность — с их помощью удается улучшения марочной прочности бетонного раствора.

3. При работе в зимнее время года, следует использовать пластификаторы, обладающие эффектом морозостойкости.

4. Использование суперпластификаторов актуально в том случае, если бетонный раствор будет подвергаться длительной транспортировке в жаркую погоду. С их помощью удается добиться высокой подвижности бетонного состава, при этом, он становится более влагонепроницаемым, эластичным и прочным. С их помощью удается снизить расход цемента в составе бетона, таким образом, снижается стоимость приготовления бетонного раствора.

5. Добавки, которые добавляют воздух в бетонный состав. Принцип их действия сопоставим с пористым шоколадом, добавки в составе бетона, делают его микропористым и очень морозостойким. В процессе замерзания происходит расширение воды и она попадает в поры, тем самым никак не изменяя состав и свойства бетонной конструкции.

6. Добавки самоуплотняющегося состава — с их помощью удается произвести заливку конструкций густоармированного типа.

Сфера использования пластификаторов для бетона и раствора

С помощью применения пластификаторов для бетона удается значительно сэкономить время и деньги, делая бетон более пластичным и более морозостойким. Учтите, что существует большое количество пластификаторов для бетонного раствора, которые повышают его качественные характеристики. Перед соединением составов того или иного типа, следует убедиться и их совместимости.

Пластификатора для бетона используют как на больших строительных площадках во время заливки многоэтажных домов, так и в частном домостроении. Особенно актуальны пластификаторы при заливке фундаментов. Так как, основание с их помощью приобретает дополнительную прочность, морозо- и влагостойкость.

Таким образом, использование пластификаторов позволяет снизить количество воды, присутствующей в растворе. С помощью использования пластификаторов удается сделать монолитный бетон, бетонный состав мелкозернистого и легкого состава, используя его при заливке разного рода конструктивных элементов.

С помощью добавления пластификаторов в бетонный раствор, удается соорудить высококачественные стяжки полов, бетонные блоки, бордюры, плиты, фонтаны, столбы и колонны. Изделия, после заливки не растрескиваются, отличаются длительным сроком эксплуатации.

Пластификатор для бетона своими руками: технология изготовления

Сделав пластификатор для бетона своими руками, удается добиться экономии его применения. При этом, бетон получает такие же качественные характеристики, как и с использованием покупных пластификаторов.

Учтите, что качественный продукт удается получить только строго следуя всем нижеприведенным инструкциям. Для изготовления пластификатора используют материалы в виде:

  • жидкого мыла;
  • шампуня;
  • стирального порошка, разбавленного водой.

До появления пластификаторов, для того, чтобы улучшить качество бетонного состава использовали яичный белок, с помощью которого бетонному составу удавалось сохранять прочность длительное время.

Количества пластификатора в растворе определяется в зависимости от индивидуальных его особенностей. Например, к одному мешку цемента, который соединяется с керамзитом следует добавить около двухсот миллилитров жидкого мыльного раствора. С помощью данного пластификатора удается сделать раствор стойким к застыванию на протяжении трех часов.

Учтите, что добавление мыла осуществляется в самом начале проведения работ. В противном случае, керамзит будет неравномерно смешан с раствором и бетон потеряет свои характеристики.

Еще одним вариантом изготовления пластификатора является использование гашенной извести. С помощью данного материала удается сделать раствор более клейким и эластичным, поэтому обработка сложных и труднодоступных мест проводится очень просто. Использование такого раствора для кирпичной кладки, позволяет добиться равномерного распределения раствора.

Однако, мыльные растворы отличаются некоторыми недостатками использования. Это прежде всего, образование мыльной пены, в процессе соединения компонентов бетономешалкой. После оседания пены, раствор становится пригодным к работе.

Производители пластификаторов для бетона и их характеристика

Изучая состав пластификаторов для бетона, следует отметить наличие в их составе веществ органического, неорганического и минерального происхождения. Пластификаторы на натуральной основе содержат в своем составе вещества из отрасти нефтехимии или агрохимии.

Самыми эффективными являются суперпластификаторы, с их помощью удается добиться идеального качества бетонного состава. При этом, с их помощью удается сэкономить ценент на более чем 20% . Внесение пластификаторов позволяет повысить уровень адгезии готового бетонного состава с основанием и особенно с арматурными участками. Самыми популярными производителями пластификаторов являются:

1. “Хард пласт” — с помощью данного пластификатора удается улучшить подвижность состава и сделать его более качественным. Также, данная добавка улучшает гидроизоляционные показатели бетонного состава и предотвращает его расслаивание.

2. “Док пласт” пластификатор для бетона, который делает его более морозостойким, пластичным, влагонепроницаемым и повышает длительность использования бетонных конструкций в несколько раз.

3. Жидкие суперпластификаторы позволяют увеличить уровень тягучести бетонного состава в более чем пять раз. При этом, прочностные характеристики материала увеличиваются приблизительно на тридцать процентов.

4. “Суперпласт” — пластификатор, который повышает водонепроницаемые свойства бетонного раствора. Снижает подверженность бетона коррозии, способствует усилению цвета готовой бетонной конструкции.

5. Пластификаторы “Д5” — с их помощью удается сделать бетонный раствор максимально водонепроницаемым. Кроме того, состав после нанесения становится максимально плотным и пластифицированным. Сквозные трещины, которые образуются в процессе эксплуатации бетонного изделия, самозалечиваются специальными составляющими. Использование данной добавки актуально для мест с повышенной влажностью.

Перед выбором лучшего пластификатора для бетона, следует прежде всего изучить его состав и технические характеристики. Убедитесь в отсутствии в его составе вредных и летучих веществ. Перед началом применения пластифицированных веществ, изучите пластификатора для бетона инструкцию по использованию, в ней подробно указывается количество вещества на определенную порцию бетонного состава. Учтите, слишком большое количество пластификатора в бетонном растворе, отрицательно сказывается на его качестве.

Добавки и пластификаторы бетона — характеристика и описание

Кроме пластификатор в бетонный раствор добавляют и другие вещества, повышающие его качество. Изготовить такие добавки самостоятельно невозможно. Предлагаем с ними ознакомиться:

1. Вещества, ускоряющие затвердение бетона. Если качество конечной продукции бетонного изделия напрямую зависит от скорости его застывания, то использование данной добавки — обязательно. Например, формируя монолитную чашу бассейна, необходимо получить с одной стороны очень пластичный состав, а с другой стороны, он должен максимально скоро застыть. Заливая пол бассейна, следует дождаться застывания его стен. В зимнее время года, применение ускорителей застывания бетона, также является обязательным. Так как при отрицательной температуре воздуха, бетон застывает намного дольше.

2. Вещества, замедляющие застывание бетонного раствора. Использование данных веществ актуально в том случае, если пластификаторы не могут полностью справиться с задачей увеличения вязкости. Необходимость введения данных веществ присутствует в процессе транспортировки бетонного раствора в летнее время года.

3. Добавки, которые добавляют воздух в бетонную смесь — самый дешевый вариант пластификации раствора. Бетон, после добавления добавки, становится более морозостойким.

4. Морозостойкие компоненты для бетона делают бетонный раствор стойким к морозу до -26 градусов. Принцип работы данных смесей состоит в том, что они снижают температуру замораживания влаги, которая находится в растворе.

Тип и свойства пластификатора для бетона зависят от индивидуальных особенностей его применения, температуры окружающей среды, влагостойкости, типа конструкции, наличия или отсутствия арматуры.

Разница между пластификатором и суперпластификатором

Главное отличие — пластификатор против суперпластификатора

Пластификаторы, как видно из названия, представляют собой химические компоненты, которые добавляются к веществам для увеличения пластичности этого вещества. Поэтому пластификаторы — это добавки. Повышение пластичности приравнивается к размягчению вещества. Это делает вещество гибким и прочным. Суперпластификаторы — это полимеры, которые используются для предотвращения расслоения частиц суспензий.И пластификаторы, и суперпластификаторы известны как диспергаторы. Диспергатор — это химическое соединение, которое добавляется к суспензии для улучшения разделения частиц. Оба эти соединения используются в качестве добавок к бетонным смесям, чтобы снизить потребность в воде для бетонной смеси. Поэтому пластификаторы и суперпластификаторы отличаются друг от друга в зависимости от снижения водопотребности бетонных смесей. Основное различие между пластификаторами и суперпластификаторами заключается в том, что пластификаторы могут снизить потребность в воде на 5-15%, тогда как суперпластификаторы могут снизить потребность в воде на 30% .

Основные зоны покрытия

1. Что такое пластификатор
— Определение, применение в полимерах, применение в бетонных смесях
2. Что такое суперпластификатор
— Определение, применение в бетонных смесях
3. В чем разница между Пластификатор и суперпластификатор
— Сравнение основных различий

Ключевые термины: бетон, прочность, пластичность, пластификаторы, пластификаторы, фталат, полимерные цепи, ПВХ, сегрегация, суперпластификатор, суспензия, летучесть

Что такое пластификатор

Пластификатор — это добавка, используемая для улучшения пластичности определенного вещества.Обычно в ПВХ добавляют пластификаторы для изменения физических свойств. Это добавление улучшает гибкость и долговечность ПВХ. Пластификаторы представляют собой сложные эфиры без цвета и запаха (в большинстве случаев сложные эфиры фталевой кислоты).

Добавление пластификаторов в ПВХ для смягчения полимерного материала. Таким образом, ПВХ становится гибким. Это очень полезно при производстве различных изделий из ПВХ. Пластификаторы могут быть жидкими или твердыми. Они делают полимеры более гибкими, уменьшая притяжение между полимерными цепями.Помимо ПВХ, пластификаторы используются в бетоне, глиняных изделиях, резиновых изделиях, красках, клеях и т. Д.

Примеры пластификаторов, которые использовались с давних времен, включают воду и масло. Но в настоящее время обычно используются фталаты и адипаты. Пластификаторы добавляются после нагрева материала. При нагревании расстояние между полимерными цепями в полимерном материале увеличивается. Это делает материал мягким. Когда на этой стадии добавляются пластификаторы, они располагаются между полимерными цепями и помогают сохранить расстояние между полимерными цепями.Таким образом, даже когда материал охлаждается, он остается мягким.

Рис. 1. Бис (2-этилгексил) фталат — соединение, используемое в качестве пластификатора .

Процесс увеличения пластичности пластификаторами известен как пластификации . Полимерные цепи ПВХ имеют положительный и отрицательный заряды. Компаунды пластификаторов также имеют положительный и отрицательный заряды. Следовательно, эти соединения могут удерживаться между полимерными цепями из-за сил электростатического притяжения. Но чтобы добавить в материал пластификатор, он должен быть совместим с материалом.Пластификаторы также должны обладать низкой летучестью и низкой миграцией (не легко смываться водой или не превращаться в пар при более низких температурах).

Пластификаторы также называют редукторами воды . Пластификаторы добавляют в бетонные смеси в качестве водоредукторов. Это полезно для уменьшения соотношения вода: цемент, используемого для производства бетона. Но это уменьшение не влияет на удобоукладываемость бетона. Добавление пластификаторов увеличивает прочность бетона, а также снижает стоимость.Пластификаторы добавляются до 0,1-0,5% от веса цемента. Снижение потребности в воде составляет около 5-15%. Но иногда добавление пластификаторов может привести к захвату воздуха в бетонной смеси, что снизит ее прочность. Следовательно, требуется хорошее перемешивание.

Что такое суперпластификатор

Суперпластификатор — это водоредуцирующая добавка, способная обеспечить значительное уменьшение количества воды или большую текучесть, не вызывая чрезмерного замедления схватывания или уноса воздуха в строительный раствор или бетон.Примесь — это смесь двух или более компонентов.

Основная цель использования суперпластификатора — избежать расслоения частиц. Изоляция — это действие или состояние отделения кого-то или чего-то от других. Суперпластификаторы используются для улучшения качества бетонных смесей. Слабые характеристики бетона улучшают суперпластификаторы. Добавление этих составов снижает количество воды, необходимое для замеса бетона, то есть снижает соотношение воды и цемента.Но это не влияет на удобоукладываемость бетона. Также можно избежать расслоения различных частиц в бетонной смеси, добавив суперпластификаторы.

Рисунок 2: Бетонная смесь

Суперпластификаторы — это улучшенные химические соединения по сравнению с пластификаторами. Уменьшение количества воды может составлять около 30%. В бетонную смесь можно добавить 0,5-3% суперпластификаторов (от веса цемента). Некоторые суперпластификаторы получают из природных источников, а другие — из синтетических.

Разница между пластификатором и суперпластификатором

Определение

Пластификатор: Пластификатор — это добавка, используемая для улучшения пластичности определенного вещества.

Суперпластификатор: Суперпластификатор — это водоредуцирующая добавка, способная обеспечить значительное уменьшение воды или большую текучесть, не вызывая чрезмерного замедления схватывания или уноса воздуха в строительный раствор или бетон.

Основные приложения

Пластификатор: Пластификаторы используются для увеличения пластичности полимерных материалов, таких как ПВХ, а также в качестве водоредуктора в бетонных смесях.

Суперпластификатор: Суперпластификаторы используются для дальнейшего увеличения потребности в воде для бетонных смесей, увеличения прочности и долговечности бетона.

Другие названия

Пластификатор: Пластификаторы также называют водоредукторами.

Суперпластификатор: Суперпластификаторы также называют высокодиапазонными восстановителями воды.

Редукция воды

Пластификатор: Пластификаторы могут снизить потребность в воде на 5-15%.

Суперпластификатор: Суперпластификатор снижает потребность в воде на 30%.

Количество добавленных в бетон

Пластификатор: Пластификаторы добавляют 0,1-0,5% от веса цемента.

Суперпластификатор: Суперпластификаторы добавляют 0,5-3% от веса цемента.

Заключение

Пластификаторы и суперпластификаторы добавляются в бетонные смеси для уменьшения водоцементного отношения, тем самым снижая потребность в воде при производстве бетона.Основное различие между пластификаторами и суперпластификаторами заключается в том, что пластификаторы могут снизить потребность в воде на 5-15%, тогда как суперпластификаторы могут снизить потребность в воде на 30%.

Ссылки:

1. «Пластификаторы — преимущества, тенденции, здоровье и экологические проблемы», ChemistryViews, доступно здесь.
2. «Пластификация». Бесплатный словарь Farlex доступен здесь.
3. «Суперпластификатор». Википедия, Фонд Викимедиа, 21 октября 2017 г., доступно здесь.

Изображение предоставлено:

1.«Бис (2-этилгексил) фталат» (общественное достояние) через Commons Wikimedia
2. «Малотранспортный смеситель» (CC BY 3.0) через Commons Wikimedia

Разница между пластификатором и суперпластификатором в Civil

Что такое пластификатор в гражданском?

Пластификатор используется в бетоне для обеспечения удобоукладываемости, прочности и долговечности бетона. Пластификатор в бетоне для водоредуцирующих добавок обычно снижает необходимое содержание воды в бетонной смеси на примерно на 5–12 процентов .

Использование водоредуцирующих добавок определено как Тип A в ASTM C 494 . WRA в основном влияет на и свежих свойств бетона .

, который измеряется разбавлением, указанным в ASTM C 143-90 . Водоредуцирующие добавки, которые задерживают начальное схватывание более чем на три часа. Классифицируется как водоредуцирующая добавка с эффектом отладки (тип D).

Обычно используемые водоредуцирующих добавок (WRA) представляют собой лигносульфонаты и углеводородные кислоты.Использование гидрокарбоновых кислот (HC) в качестве WRA требует более высокого содержания воды (мас. / Ц.) По сравнению с лигносульфонатами. Быстрое кровотечение является проблемой для бетона, обработанного гидрокарбоновыми кислотами (HC).

Увеличение на при спаде различается в зависимости от его типов и дозировки . Типичная дозировка основана на содержании вяжущего материала (миллилитры на сто килограммов). На рисунке ниже показано влияние дозировки лигносульфонатов и кислоты HC на оседание .

На рисунке показано, что гидрокарбоновые кислоты (HC) дают более высокую осадку по сравнению с лигносульфонатами при той же дозировке.

Водоредуцирующие добавки (WRA) в основном использовались при перекачивании, укладке, укладке и укладке бетона в жаркую погоду .

Требуется тщательная укладка бетона, так как время начального схватывания из цемента произойдет на час раньше.

Также показано, что использование водоредуцирующих добавок (WRA) даст более высокую начальную прочность на сжатие бетона на 10% по сравнению с контрольной смесью .

Еще одним преимуществом использования водоредуцирующих добавок (WRA) является то, что достигается на более высокая плотность бетона , что делает бетон менее проницаемым и имеет на более высокую прочность .

Также прочтите: Как производится цемент | Цементные ингредиенты | История цемента

Что такое суперпластификатор для гражданского строительства?

Суперпластификаторы , также известные как высокодисперсные восстановители воды, такие же, как пластификатор , представляют собой химические добавки, используемые там, где требуется суспензия хорошо диспергированных частиц.

Полимеры используются в качестве диспергаторов, чтобы избежать сегрегации частиц, а также улучшить характеристики текучести суспензий, например, в бетонных средах.

Их добавление к раствору или бетону позволяет снизить водоцементное соотношение (W / C), не влияя на удобоукладываемость смеси, и позволяет производить бетон с высокими эксплуатационными характеристиками и самоуплотняющийся бетон.

Этот эффект значительно улучшает характеристики свежей затвердевающей пасты.Прочность бетона увеличивается, когда соотношение воды и цемента (W / C) уменьшается.

Их рабочие механизмы не имеют полного понимания, что в некоторых случаях выявляет несовместимость цемент-суперпластификатор.

Добавление суперпластификатора во время транспортировки — довольно новая разработка в отрасли.

Суперпластификатор

, добавляемый в пути через автоматизированные системы управления осадкой, такие как Verify, позволяет производителям бетона поддерживать осадку до тех пор, пока качество бетона не снижается.

Также прочтите: Что такое сливовый бетон | Приложение | Смешайте Дизайн | Методология

Разница между пластификатором и суперпластификатором в гражданском

FAQ

Пластификатор и суперпластификатор

Пластификатор : Пластификаторы используются для увеличения пластичности полимерных материалов, таких как ПВХ, а также в качестве водоредуктора в бетонных смесях. Суперпластификатор : Суперпластификатор используются для дальнейшего увеличения потребности в воде для бетонных смесей, увеличения прочности и долговечности бетона.

Можно ли использовать пластификатор в бетоне?

Пластификаторы или водоредукторы — это химические добавки, которые можно добавлять в бетонные смеси для улучшения удобоукладываемости. Если смесь не испытывает недостатка воды, прочность бетона обратно пропорциональна количеству добавленной воды или водоцементному соотношению .

Что такое пластификатор для бетона?

Пластификаторы — это химические соединения, которые позволяют производить бетона с примерно на 15% меньшим содержанием воды.Суперпластификаторы позволяют снизить содержание воды на 30% и более. Эти добавки используются на уровне нескольких массовых процентов. Пластификаторы и суперпластификаторы замедляют отверждение бетона .

Суперпластификатор в бетоне

Суперпластификаторы (SP), также известные как высокодисперсные восстановители воды, представляют собой добавки, используемые при изготовлении высокопрочного бетона . Пластификаторы — это химические соединения, которые позволяют производить бетона с примерно на 15% меньшим содержанием воды. Суперпластификаторы позволяют снизить содержание воды на 30% и более.

Понравился этот пост? Поделитесь этим с вашими друзьями!

Рекомендуемое чтение —

6 Различия между пластификатором и суперпластификатором

Что такое
Пластификатор?

Любое вещество, добавляемое к полимерному материалу, которое может увеличивать
пластичность полимера называется пластификатором. Пластификаторы делают
пластики эластичные, растяжимые, гибкие и пластичные при низких температурах.Пластификаторы
производятся реакцией спирта с кислотой, такой как адипиновая кислота,
фталевый ангидрид и пр. Выбор спирта и кислоты будет определять
тип сложного эфира, который может быть произведен, и, следовательно, вид пластификатора. Пластификаторы
широко применяемые полимерные добавки в промышленном производстве, их принято относить к категориям
на два: первичный и вторичный
пластификатор.

Пластификаторы обычно добавляют в полимеры, такие как пластмассы.
и резина, чтобы облегчить обращение с сырьем во время
изготовление или для удовлетворения требований применения конечного продукта.Например,
пластификаторы обычно добавляют в поливинилхлорид (ПВХ), который в противном случае
твердый и хрупкий, чтобы сделать его мягким и податливым, что делает его пригодным для
такие продукты, как одежда, сумки, шланги и покрытия для электрических проводов. Пластификаторы
полимеры — это жидкости с низкой летучестью или твердые вещества.

Пластификаторы также часто добавляют в составы бетона.
чтобы сделать их более удобными и текучими для заливки, таким образом позволяя воде
содержимое должно быть уменьшено. Точно так же их часто добавляют в глины, лепнину, твердые
ракетное топливо и другие пасты перед формованием и формованием.

Что вам нужно
Знайте о пластификаторе

  1. Любое вещество, добавленное к полимерному материалу,
    может увеличить пластичность полимерного материала, что может увеличить
    пластичность полимера относят к пластификатору.
  2. Пластификаторы также называют водой
    редукторы.
  3. Пластификаторы добавляют 0,1-0,5% от веса
    цемент.
  4. Пластификаторы могут снизить потребность в воде за счет
    5-15%.
  5. Пластификаторы используются для повышения пластичности
    полимерных материалов, таких как ПВХ, и в качестве водоредуктора в бетонных смесях.
  6. Пластификаторы обычно на основе лигносульфонатов
    который представляет собой натуральный полимер.

Что такое суперпластификатор?

Суперпластификатор также называют высокоэффективными восстановителями воды.
или замедлители схватывания — это уменьшающие воду добавки для бетона, которые добавляются в
чтобы уменьшить содержание воды в смеси или замедлить скорость схватывания
бетон при сохранении текучести бетонной смеси. Примеси
используются для изменения свойств бетона или раствора, чтобы сделать их более
подходит для работы вручную.Они значительно улучшают показатели закалки.
свежая паста. Как правило, прочность бетона увеличивается, когда вода заливается цементом.
уменьшение рациона.

Суперпластификаторы можно классифицировать как:

  • Конденсат сульфированного меламиноформальдегида
    (SMF)
  • Конденсат сульфированного нафталина и формальдегида
    (SNE)
  • Модифицированные лигносульфонаты
  • Сшитые акриловые полимеры (AP)

Суперпластификаторы производятся большинством крупных производителей
химических добавок, в том числе BASF, Euclid Chemical, Fritz-Park, GCP
Прикладные технологии и специальная химия GEO.

Что вам нужно
Знайте о суперпластификаторе

  1. Суперпластификатор — водоредуцирующая добавка.
    способен обеспечить значительное уменьшение количества воды или большую текучесть, не вызывая
    чрезмерное замедление схватывания или увлечение воздуха раствором или бетоном.
  2. Суперпластификаторы также могут называться
    редукторы воды высокого диапазона.
  3. Суперпластификаторы добавляются 0,5-0,3% по весу
    цемента.
  4. Суперпластификатор снижает потребность в воде
    на 30%.
  5. Суперпластификаторы используются для дальнейшего увеличения
    водопотребность бетонной смеси, повышающая прочность и
    долговечность бетона.
  6. Обычно используемые суперпластификаторы: SMF, SNF.
    и PCE.

Разница
Между пластификатором и суперпластификатором в табличной форме

ОСНОВА СРАВНЕНИЯ

ПЛАСТИФИК СУПЕРПЛАСТИФИК
Описание Любое вещество, добавляемое к полимерному материалу, которое может увеличить
пластичность полимерного материала, способная повысить пластичность
полимер называют пластификатором.
Суперпластификатор — это водоредуцирующая добавка, способная производить
значительное уменьшение воды или отличная текучесть без чрезмерного схватывания
замедление или захват воздуха в строительном растворе или бетоне.

Альтернативное название Пластификаторы также называют водоредукторами.

Суперпластификаторы также могут называться высокодисперсными водами.
редукторы.

в процентах от веса
Цемент
Добавлены пластификаторы 0.1-0,5% от массы цемента.

Суперпластификаторы добавляют 0,5-0,3% от массы цемента.

Водовосстанавливающая способность Пластификаторы позволяют снизить потребность в воде на 5-15%.

Суперпластификатор может снизить потребность в воде на 30%.

Функция Пластификаторы используются для повышения пластичности полимерных материалов.
например, ПВХ и в качестве водоредуктора в бетонных смесях.
Суперпластификаторы используются для дальнейшего увеличения потребности в воде.
для бетонной смеси, повышающей прочность и долговечность бетона.

Типы Пластификаторы обычно основаны на лигносульфонате, который является натуральным
полимер.

Обычно используемые суперпластификаторы — это SMF, SNF и PCE.

Использование восстановителей воды, замедлителей схватывания и суперпластификатора

Использование восстановителей воды, замедлителей схватывания и суперпластификатора

Использование редукторов воды, замедлителей схватывания,
и суперпластификаторы.

Введение

На многие важные характеристики бетона влияет соотношение
(по весу) воды к вяжущим материалам (Вт / см), используемым в смеси.
За счет уменьшения количества воды цементное тесто будет иметь более высокую плотность,
что приводит к более высокому качеству пасты. Повышение качества пасты приведет к
дают более высокую прочность на сжатие и изгиб, более низкую проницаемость, увеличивают
устойчивость к атмосферным воздействиям, улучшение сцепления бетона и арматуры,
уменьшить изменение объема от высыхания и смачивания, а также уменьшить усадку
склонность к растрескиванию (PCA, 1988).

Уменьшение содержания воды в бетонной смеси следует проводить в таких
способ, позволяющий осуществить полный процесс гидратации цемента и достаточный
удобоукладываемость бетона сохраняется для укладки и консолидации во время
строительство. Вт / см, необходимое для завершения процесса гидратации цемента.
колеблется от 0,22 до 0,25. Наличие дополнительной воды в смеси
нужен для удобства укладки и отделки бетона (удобоукладываемость бетона).Уменьшение содержания воды в смеси может привести к получению более густой смеси,
что снижает удобоукладываемость и увеличивает
возможные проблемы с размещением.

Водоредукторы, замедлители схватывания и суперпластификаторы — добавки
для бетона, которые добавляются с целью снижения содержания воды
в смеси или для замедления скорости схватывания бетона при сохранении
текучесть бетонной смеси. Добавки используются для модификации
свойства бетона или раствора, чтобы сделать их более пригодными для работы
вручную или для других целей, например, для экономии механической энергии.

Водоредуцирующие добавки (WRA)

Использование WRA определено как тип A в ASTM.
С 494
. WRA влияет в основном на свежие свойства бетона за счет уменьшения
количество используемой воды от 5% до 12% при поддержании определенного уровня
консистенции, измеренной по осадке, как предписано в ASTM C 143-90. В
использование WRA может ускорить или замедлить время начального схватывания бетона.
WRA, который замедляет время начального схватывания более чем на три часа позже
классифицируется как WRA с замедляющим эффектом (Тип D).Обычно используемый WRA
представляет собой лигносульфонаты и гидрокарбоновые (HC) кислоты. Использование углеводородных кислот
поскольку WRA требует более высокого содержания воды по сравнению с лигносульфонатами. Стремительный
кровотечение является проблемой для бетона, обработанного углеводородными кислотами.

Увеличение оседания различается в зависимости от его вида и дозировки. Типичный
Дозировка основана на содержании вяжущего материала (миллилитры
на сотню килограммов). На рисунке ниже показано влияние
дозировка лигносульфонатов и кислоты HC на спаде.Это показано на рисунке
что углеводородные кислоты дают более высокую осадку по сравнению с лигносульфонатами с
такая же дозировка.

Рисунок 1 Влияние дозировки замедлителей схватывания на спад (Невилл, 1995).

WRA использовался в основном при укладке бетона в жаркую погоду, перекачивании,
и дрожь. Требуется тщательная укладка бетона, так как начальная установка
время бетонирования состоится на час раньше.Также показано, что
использование WRA даст более высокую начальную прочность бетона на сжатие
(до 28 суток) на 10% по сравнению с контрольной смесью. Другое преимущество
использование WRA заключается в том, что достигается более высокая плотность бетона, что делает бетон
менее проницаемы и обладают большей прочностью.

Замедляющие добавки

Использование этой добавки определено в ASTM.
C494
. Существует два типа замедлителей, определяемых как Тип B (Замедляющие
Добавки) и Тип D (Добавки, уменьшающие и уменьшающие количество воды).Главный
разница между этими двумя характеристиками — это водоудерживающая характеристика в типе
D, что дает более высокую прочность на сжатие за счет снижения отношения Вт / см.

Замедляющие добавки используются для замедления скорости схватывания бетона.
замедляя начальное время схватывания,
бетонная смесь может дольше оставаться в состоянии свежей смеси, прежде чем она станет
до затвердевшей формы. Использование замедлителей схватывания полезно для:

  • Сложная укладка или заливка бетона
  • Специальная архитектурная отделка поверхности
  • Компенсация ускоряющего воздействия высокой температуры в сторону первоначального
    набор
  • Предотвращение образования холодных стыков при последовательных подъемах.

Замедлитель схватывания может быть выполнен из органического и неорганического материала. Органический материал
состоит из неочищенных Ca, Na, NH 4 , солей лигносульфоновых кислот,
гидроксикарбоновые кислоты и углеводы. Неорганический материал состоит
оксидов Pb и Zn, фосфатов, солей магния, фторатов и боратов.
Обычно используемые замедлители схватывания представляют собой лигносульфоновые кислоты и гидроксилированные карбоновые кислоты.
(HC) кислоты, которые действуют как добавки типа D (водоудерживающие и замедляющие примеси).Использование лигносульфонатных кислот и гидроксилированных карбоновых кислот замедляет
время начального схватывания не менее часа и не более трех часов
при использовании при температуре от 65 до 100 o F.

Проведено исследование влияния температуры воздуха на замедление
начального установленного времени (измеряется сопротивлением проникновению, как предписано
в ASTM C 403 92) показывает, что эффект уменьшения с повышением температуры воздуха
(Neville1995). В таблице ниже описано влияние температуры воздуха.
по замедлению схватывания:

Таблица 1 Температура воздуха и замедление начального времени схватывания

Тип смеси Описание Замедление времени начальной схватывания
(ч: мин) при температуре
30 o С 40 o С 50 o С
D Гидроксильная кислота 4:57 1:15 1:10
D Лигнин 2:20 0:42 0:53
D Лигносульфонаты 3:37 1:07 1:25
B На основе фосфатов 3:20 2:30

Использование замедляющей добавки имеет главный недостаток — возможность
быстрого затвердевания, где быстрая потеря осадки приведет к затруднению
бетонирование, уплотнение и отделка.Примесь расширенного набора
был разработан как еще одна замедляющая добавка. Преимущества этого
примесь по сравнению с обычной — это способность реагировать с
основные составляющие цемента, а также для контроля гидратации и характеристик схватывания
бетона, в то время как обычный реагирует только с C 3 A.

Необходимо осторожно использовать замедлитель схватывания, чтобы избежать чрезмерного замедления,
быстрая потеря осадки и чрезмерная пластическая усадка.Пластическая усадка составляет
изменение объема свежего бетона по мере испарения поверхностной воды. Количество
испарения воды зависит от температуры, относительной влажности окружающей среды,
и скорость ветра. Правильное затвердевание бетона и достаточное количество воды для
поверхностное испарение предотвратит растрескивание пластической усадки. Количество
воды, необходимой для предотвращения растрескивания пластической усадки, приведено в таблице
ниже:

Рисунок 2 Скорость испарения поверхностной влаги

Добавка пролонгированного действия широко используется в качестве стабилизатора для
промыть водой бетон и свежий бетон.Добавление добавки расширенного набора
позволяет повторно использовать промывочную воду для следующей партии, не влияя на бетон
характеристики. Эта добавка также может использоваться для доставки бетона на большие расстояния.
и поддерживать спад. Факторы, влияющие на использование этой добавки, включают:
скорость дозирования и температура окружающей среды бетона.

Суперпластификаторы (высокопроизводительный редуктор воды)

ASTM C494 Тип F и Тип G, высокий диапазон
Water Reducer (HRWR) и замедляющие добавки используются для уменьшения количества
воды от 12% до 30% при сохранении определенного уровня консистенции
и удобоукладываемость (обычно от 75 мм до 200 мм) и для повышения удобоукладываемости
для уменьшения соотношения Вт / см.Использование суперпластификаторов может привести к высокому
прочный бетон (прочность на сжатие до 22000 фунтов на квадратный дюйм). Суперпластификаторы
также может использоваться для производства текучего бетона, используемого в тяжелых армированных
строение с труднодоступными участками. Требование к производству текучего бетона
определено в ASTM C 1017. Влияние суперпластификаторов на бетон
поток показан на диаграмме ниже:

Рисунок 3 Связь между таблицей расхода и содержанием воды в бетоне
с пластификаторами и без них (Невилл, 1995).

Еще одно преимущество суперпластификаторов — бетон
раннее повышение силы
(от 50 до 75%). Начальное время схватывания
может быть ускорен на час раньше или задержан на час позже
согласно его химической реакции. Замедление развития иногда ассоциируется
с диапазоном частиц цемента от 4 до 30 м
м. Использование суперпластификаторов существенно не влияет на поверхностное натяжение.
воды и не увлекает значительного количества воздуха.Главный недостаток
использования суперпластификатора — потеря удобоукладываемости в результате быстрого оседания
потеря и несовместимость цемента и суперпластификаторов.

Суперпластификаторы — это растворимые макромолекулы, состоящие из сотен
раз больше, чем молекула воды (Gani, 1997). Механизм суперпластификаторов
называется адсорбцией на C 3 A, которая нарушает агломерацию
отталкиванием одинаковых зарядов и выпуском захваченной воды. Адсорбция
Механизм суперпластификаторов частично отличается от WRA.В
разница относится к совместимости
между портландцементом и суперпластификаторами. Необходимо обеспечить
что суперпластификаторы не фиксируются с помощью C 3 A в цементе
частицы, которые вызовут снижение удобоукладываемости бетона.

Типичная дозировка суперпластификаторов, используемых для повышения удобоукладываемости
бетона колеблется от 1 до 3 литров на кубический метр бетона, где
жидкие суперпластификаторы содержали около 40% активного материала.В сокращении
водоцементный коэффициент, используется более высокая дозировка, то есть от 5 до 20 литров
на кубометр бетона. Дозировка, необходимая для бетонной смеси, уникальна.
и определяется конусом Марша
Тест.

Суперпластификаторы бывают четырех типов: сульфированный меламин, сульфированный
нафталин, модифицированные лигносульфонаты и комбинация высоких дозировок
водоредуцирующих и ускоряющих добавок. Обычно используются меламин.
суперпластификаторы на основе и нафталина.Использование нафталина на основе
имеет преимущество в замедлении и удержании спада. Это до
к модифицированному процессу гидратации сульфонатами

Дозаторы добавок

Основная функция дозатора, определенная в бюллетене ACI E4-95:

  • Транспортировать добавку со склада в партию
  • Для измерения количества необходимых добавок
  • Для проверки выданного объема
  • Ввести смесь в замес.

Добавки были распределены в жидкой форме для обеспечения надлежащего диспергирования.
в бетонной смеси. WRA следует отказаться от последней партии воды.
Правильный выбор времени очень важен, так как любая задержка колеблется от одного до пяти.
минут после добавления воды приведет к чрезмерному замедлению
назначить время. Суперпластификаторы следует добавлять в партию.
непосредственно перед выпиской для размещения (Тип F) или с последней порцией
воды (Тип G).

Артикул:

Химические добавки для бетона, отчет Комитета ACI 212.3R-91.

Химические и воздухововлекающие добавки для бетона, Информационный бюллетень ACI
№ E4-95.

Додсон, Вэнс, Добавки для бетона, VNR, 1990.

Гани М.Дж., Цемент и бетон, Chapman & Hall, 1997.

Коматска, С. Х. и Панарезе, В. К., Проектирование и контроль бетона
Смеси, ПХА, 1988 г.

Рамачандран В.С., Справочник по добавкам в бетон, Свойства, Наука,
and Technology, 2 nd edition, 1995.

Aitcin, P., Jolicoeur, C., and MacGregor, J., Суперпластификаторы: как
Они работают и почему они иногда не работают, Concrete International, май
1994 г.

Информация составлена ​​Титином Хандоджо.

Суперпластификаторы — обзор | Темы ScienceDirect

5.4.2 Суперпластификаторы

Использование суперпластификаторов (высокодисперсных восстановителей воды) стало довольно распространенной практикой.Этот класс редукторов воды был первоначально разработан в Японии и Германии в начале 1960-х годов; он был введен в Соединенных Штатах в середине 1970-х годов.

Суперпластификаторы — это линейные полимеры, содержащие группы сульфоновой кислоты, прикрепленные к основной цепи полимера через равные промежутки времени. Большинство коммерческих составов принадлежат к одному из четырех семейств:

Сульфированные меламиноформальдегидные конденсаты (SMF)

Конденсаты сульфированного нафталина и формальдегида (SNF)

Модифицированные

Модифицированные лигносульфонаты (MLS)

Производные поликарбоксилата

Группы сульфоновой кислоты отвечают за нейтрализацию поверхностных зарядов на частицах цемента и вызывают диспергирование, тем самым высвобождая воду, связанную с агломерациями частиц цемента, и затем уменьшая вязкость пасты и бетона.

ASTM C 494 был модифицирован для включения в него водоредуцирующих добавок с высоким диапазоном значений в издании, опубликованном в июле 1980 года. Примеси были обозначены как водоредуцирующие добавки типа F, добавки с высоким диапазоном и водоредукторы типа G, с высоким диапазоном и замедляющие добавки.

Влияние суперпластификаторов на свойства бетона. Основная цель использования суперпластификаторов — производство текучего бетона с очень высокой осадкой в ​​диапазоне 7–9 дюймов (175–225 мм) для использования в сильно армированных конструкциях и в местах, где адекватное уплотнение за счет вибрации не может быть легко достигнуто.Еще одно важное применение — производство высокопрочного бетона при плотности воды от 0,3 до 0,4.

Способность суперпластификаторов увеличивать осадку бетона зависит от таких факторов, как тип, дозировка и время добавления суперпластификатора; Туалет; и характер или количество цемента. Было обнаружено, что для большинства типов цемента суперпластификатор улучшает удобоукладываемость бетона. Например, добавление 1,5% SMF к бетону, содержащему цементы типов I, II и V, увеличивает начальную осадку на 3 дюйма.(76 мм) до 8,7, 8,5 и 9 дюймов (222, 216 и 229 мм) соответственно.

Способность суперпластификаторов снижать потребность в воде на 12–25%, не влияя на удобоукладываемость, приводит к производству высокопрочного бетона с меньшей проницаемостью. Достигнута прочность на сжатие более 14 000 фунтов на квадратный дюйм (96,5 МПа) за 28 дней. Использование суперпластификаторов в бетоне с воздухововлекающими добавками может привести к образованию более крупных, чем обычно, систем с воздушными пустотами. Максимальный рекомендуемый коэффициент зазора для воздухововлекающего бетона, устойчивый к замерзанию и оттаиванию, равен 0.008 дюйма (0,2 мм). В суперпластифицированном бетоне коэффициенты зазора во многих случаях превышают этот предел. Несмотря на то, что коэффициент интервала относительно высок, коэффициенты долговечности превышают 90 после 300 циклов замораживания-оттаивания для тех же случаев. Исследование показало, что бетон с высокой удобоукладываемостью, содержащий суперпластификатор, может быть изготовлен с высоким сопротивлением замораживанию-оттаиванию, но содержание воздуха должно быть увеличено по сравнению с бетоном без суперпластификатора. Это исследование также показало, что тип суперпластификатора почти не влияет на систему воздух-пустоты.

Одной из проблем, связанных с использованием в бетоне высокоэффективного водоредуктора, является потеря осадки. При исследовании поведения свежего бетона, содержащего обычные водоредукторы и высокодисперсные водоредукторы, было обнаружено, что с течением времени потеря осадка происходит очень быстро, несмотря на то, что, как утверждается, сильнодействующие водоредукторы второго поколения не страдают так сильно. от явления потери осадки, как это делают обычные редукторы воды первого поколения. Однако потеря осадки текучего бетона оказалась менее значительной, особенно для недавно разработанных добавок на основе сополимерных составов.

Проблема потери осадки может быть решена путем добавления добавки в бетон непосредственно перед укладкой бетона.

Источник: Министерство транспорта США — FHWA

Однако у такой процедуры есть недостатки. Например, контроль дозировки может быть неадекватным, и для этого требуется дополнительное оборудование, такое как смонтированные на грузовике резервуары для смеси и дозаторы. Добавление добавок на заводе, помимо улучшения контроля дозировки, снижает износ автобетоносмесителей и снижает тенденцию к добавлению воды на месте.Новые добавки, которые сейчас продаются, могут быть добавлены на заводе по производству замеса и могут удерживать оседание выше 8 дюймов (204 мм) более 2 часов.

Рекомендации
1.

Проверочные испытания должны проводиться на жидких добавках, чтобы подтвердить, что материал такой же, как тот, который был одобрен. Идентификационные тесты включают определение содержания хлоридов и твердых веществ, pH и инфракрасную спектрометрию.

2.

Если для смешивания высокопрочного бетона используются транзитные автобетоносмесители, рекомендуется использовать просадочный бетон толщиной 75 мм на полную мощность для обеспечения однородных свойств бетона.

3.

Если для смешивания бетона с низким водосодержащим соотношением используются транспортные автобетоносмесители, рекомендуется уменьшить размер загрузки до ½ — to от емкости смешивания для обеспечения однородных свойств бетона.

4.

Если испытания на замораживание – оттаивание, описанные в стандарте ASTM C 666, показывают, что это проблема, рекомендуется увеличить содержание воздуха на 1,5%.

Исследования — Суперпластификаторы — Newell R. Washburn

Цемент

Цемент является наиболее широко используемым инженерным материалом на Земле, ежегодно во всем мире производится более 7 триллионов фунтов.Тем не менее, производство цемента составляет более 5% от общего объема производства CO 2 , и усилия по его сокращению требуют включения альтернативных дополнительных вяжущих материалов (ASCM), таких как известняк, глины или цеолиты. Проблема при использовании ASCM заключается в том, что они значительно снижают удобоукладываемость цементного теста до его схватывания, что делает их намного сложнее в использовании, чем обычный портландцемент.

После добавления воды цементные пасты ведут себя как жидкости Бингема, характеризующиеся эластичностью вплоть до предела текучести, после чего материал течет с характерной вязкостью (классическим примером является зубная паста).Для улучшения обрабатываемости используется класс полимерных добавок, известных как пластификаторы или суперпластификаторы, чтобы снизить предел текучести. Лигносульфонаты представляют собой широко используемый класс пластификаторов, используемых для улучшения удобоукладываемости цементного теста, получаемого в результате сульфитной варки целлюлозы. Однако основными добавками для улучшения обрабатываемости являются гребенчатые сополимеры поли (карбоксилатного эфира) (PCE). Наши первые результаты показывают, что наночастицы лигнина с привитым полимером могут обладать характеристиками, которые не уступают PCE.

Стандартным показателем удобоукладываемости являются измерения распространения просадки, которые просты, но на самом деле имеют прочную теоретическую основу для привязки результатов к пределу текучести цементного теста.В этих испытаниях более широкое распространение цементного теста после его высвобождения из формы связано с более низкими напряжениями текучести, масштабируемыми как 1 / R 5 , где R — величина распространения осадки.

Изображения экспериментов по распространению оползней с соотношением вода / цемент 0,42.

В нашей первой статье о применении в цементе крафт-лигнин, привитый полиакриламидом, был получен с использованием контролируемой радикальной полимеризации (RAFT) и сравнивался с материалом того же состава, но полученным путем свободнорадикальной полимеризации с использованием лигнина, функционализированного глицидилметакрилатом (GM).Их влияние на удобоукладываемость цемента сравнивали с коммерческим суперпластификатором PCE в зависимости от концентрации. Продукт лигнина RAFT работал намного лучше, чем продукт FRP, и был конкурентоспособным с коммерческим PCE при высоких концентрациях и все еще был эффективен при концентрации в 10 раз меньшей. Эти результаты показывают, что диспергирующие характеристики лигнина можно значительно улучшить за счет контролируемой прививки полимера.

Величины разброса оседания портландцементной пасты в зависимости от концентрации суперпластификатора.Чистый портландцемент (OPC) сравнивали с составами, содержащими крафт-лигнин, привитый полиакриламидом, с использованием контролируемой радикальной полимеризации (RAFT) и свободнорадикальной полимеризации (FRP), а также коммерческого PCE. Более высокие значения разброса оседания связаны с улучшенной обрабатываемостью, и продукт RAFT показал отличные характеристики при высокой концентрации и устойчивый эффект даже при 10-кратном снижении концентрации.

Улучшение свойств и снижение воздействия цемента на окружающую среду являются критическими проблемами.Это также отличная область исследований для обучения студентов-естественников и инженеров молекулярной инженерии.

Ссылки:

Реометр на пятьдесят центов для измерения предела текучести. Н. Пашиас, Д. В. Богер, Дж. Саммерс и Д. Дж. Гленистер, J Rheol , 1996; 40: 1179–1189.

Инновации в использовании и исследования вяжущих материалов. К. Л. Скривенер и Р. Дж. Киркпатрик. Цемент и бетонные исследования. 2008; 38: 128–136.

Требования к молекулярной архитектуре суперпластификаторов лигнина с привитым полимером.К. Гупта, М. Дж. Свердлова, Н. Р. Вашберн. Мягкая материя. 2015; 11: 2691–2699.

Типы, использование, классификация, выбор и регулирование

Что такое пластификаторы?

Что такое пластификаторы?

Пластификаторы — это относительно нелетучие органические вещества (в основном жидкости). Когда они включены в пластик или эластомер, они помогают улучшить полимер:

  • Гибкость
  • Расширяемость и,
  • Технологичность

Пластификаторы увеличивают текучесть и термопластичность полимера за счет уменьшения вязкости полимерного расплава, температуры стеклования (Tg), температуры плавления (Tm) и модуля упругости готового продукта без изменения основных химических характеристик пластифицированного материала.

Пластификаторы — одни из наиболее широко используемых добавок в пластмассовой промышленности. Кроме того, они обычно дешевле других добавок, используемых при переработке полимеров.

Пластификаторы чаще всего используются в ПВХ, третьем по объему полимере после ПП и ПЭ. В свою очередь, ПВХ используется в широком ассортименте продукции. Примеры включают:

  • Непластифицированный ПВХ (или жесткий ПВХ) используется в таких приложениях, как трубы, сайдинг и оконные профили.
  • Пластифицированный ПВХ (или гибкий ПВХ) находит применение в автомобильной внутренней отделке, кабелях, пленках ПВХ, полах, кровлях и покрытиях стен и т. Д.

Классификация пластификаторов

Классификация пластификаторов

Пластификаторы обычно классифицируют по химическому составу. Можно понять влияние структурных элементов (например, различных спиртов в гомологическом ряду фталатов, адипатов и т. Д.) На свойства пластификаторов и их влияние на основные полимеры.

Различные пластификаторы влияют на разные физические и химические свойства материалов. Следовательно, вам нужен конкретный пластификатор, чтобы изменять свойства в определенном направлении в соответствии с требованиями.

Существует несколько общих химических семейств пластификаторов, которые используются для модификации полимеров. Среди них наиболее часто используются:

  1. Эфиры фталевой кислоты — Их получают этерификацией фталевого ангидрида или фталевой кислоты, полученной окислением ортоксилола или нафталина. Наиболее часто используемые фталатные пластификаторы включают:
    1. DEHP: Ортофталат с низким молекулярным весом. По-прежнему самый широко используемый в мире пластификатор для ПВХ
    2. DINP, DIDP: Высокомолекулярные ортофталаты
  2. Сложные эфиры алифатической двухосновной кислоты — К ним относятся такие химические вещества, как глутараты, адипаты, азелаты и себекаты.Они сделаны из алифатических двухосновных кислот, таких как адипиновая кислота и спирты.
  3. Бензоатные эфиры — Они представляют собой продукты этерификации бензойной кислоты и некоторых спиртов или диолов.
  4. Тримеллитатные эфиры — Их получают этерификацией тримеллитового ангидрида (ТМА) и, как правило, спиртов C8-C10
  5. Полиэфиры — Они образуются в результате реакции многих комбинаций дикарбоновых кислот и дифункциональных спиртов.
  6. Цитраты — Это тетраэфиры, образующиеся в результате реакции одного моля лимонной кислоты с тремя молями спирта. Отдельная гидроксильная группа лимонной кислоты ацетилирована.
  7. Пластификаторы на биологической основе — Они основаны на эпоксидированном соевом масле (ESBO), эпоксидированном льняном масле (ELO), касторовом масле, пальмовом масле, других растительных маслах, крахмале, сахаре и т. Д.
  8. Прочее — Включает фосфаты, хлорированные парафины, сложные эфиры алкилсульфоновой кислоты и др.

При добавлении в полимер эти пластификаторы обеспечивают ряд преимуществ, перечисленных ниже.

  • Они делают продукт мягче, повышают гибкость
  • Обработка становится возможной или проще
  • Пластифицированные изделия нелегко ломаются при низких температурах

Методы пластификации

Методы пластификации

Существует два основных метода пластификации: внутренняя пластификация и внешняя пластификация.

  1. Внутренняя пластификация
    Полимер можно пластифицировать изнутри путем химической модификации полимера или мономера, чтобы повысить гибкость.Он включает сополимеризацию мономеров желаемого полимера (имеющего высокую Tg) и пластификатора (имеющего низкую Tg), так что пластификатор является неотъемлемой частью полимерной цепи. Чаще всего используются следующие мономеры-пластификаторы:
    • Винилацетат
    • Винилиденхлорид

    Но этот метод ограничен: каждый сополимер подходит только для определенных требований гибкости

    Кроме того, сложность реакции может привести к увеличению времени реакции и увеличению затрат.Внутренне пластифицированные материалы демонстрируют температурную зависимость и нестабильность размеров при высоких температурах.

  2. Внешняя пластификация
    Это наиболее часто используемый метод пластификации, поскольку недорогие жидкие пластификаторы дают разработчикам рецептур свободу действий при разработке рецептур для ряда продуктов (от полужестких до очень гибких в зависимости от количества). Наиболее широко используемые внешние пластификаторы включают сложные эфиры, образующиеся в результате реакции кислот или ангидридов кислот со спиртами.Существует две основные группы внешних пластификаторов:
    • Первичный пластификатор увеличивает удлинение, мягкость и гибкость полимера. Они хорошо совместимы с полимерами и могут добавляться в больших количествах. Например: до 50% виниловых перчаток состоит из пластификаторов, которые делают ПВХ гибким и достаточно мягким для ношения.
    • Вторичный пластификатор — это пластификатор, который обычно нельзя использовать в качестве единственного пластификатора в пластифицированном полимере.Вторичные пластификаторы могут иметь ограниченную совместимость с полимером и / или высокую летучесть. Они могут содержать или не содержать функциональные группы, которые позволяют им сольватировать полимер при температурах обработки. Вторичные пластификаторы используются по-разному:
      • Снижение затрат
      • Снижение вязкости
      • Повышение платежеспособности
      • Увеличение смазывающей способности поверхности и
      • Улучшение свойств при низких температурах
    • Наполнители — это подмножество вторичных пластификаторов.Они обычно используются с первичными пластификаторами для снижения затрат на гибкий ПВХ общего назначения. В основном это недорогие масла, имеющие ограниченную совместимость с ПВХ. Их добавляют для снижения стоимости и в некоторых случаях для повышения огнестойкости. Примеры наполнителей включают нафтеновые углеводороды, алифатические углеводороды, хлорированные парафины (огнестойкость) и другие.

Обработка пластификаторами

Обработка пластификаторами

Суспензионный ПВХ (S-PVC). Обычный метод производства ПВХ:

  • ПВХ, полученный в виде частиц размером 50-200 микрон
  • Более низкая стоимость формулы гибкого ПВХ
  • Полученные частицы ПВХ смешиваются с пластификаторами и могут быть экструдированы в гранулы, которые в дальнейшем используются для обработки посредством экструзии, каландрирования, литья под давлением…
  • Перерабатывающее оборудование обычно очень дорогое

Добавление внешнего пластификатора в ПВХ-полимер увеличивает его гибкость.Добавление пластификатора в основном
включает пять отдельных этапов:

  • Пластификатор, смешанный со смолой
  • Пластификатор проникает в частицы смолы и набухает
  • Полярные группы в смоле ПВХ освобождены друг от друга
  • Полярные группы пластификатора взаимодействуют с полярными группами на цепи ПВХ
  • Структура ПВХ восстанавливается При охлаждении с полным удержанием пластификатора

Потеря пластификаторов \ Экссудация пластификатора

Несовместимость полимера и пластификатора может вызвать экссудацию.Существует несколько факторов, которые могут привести к миграции пластификатора с поверхности пластика (или внутрь или на подложку, к которой он плотно прилегает).
контакта), например, изменение температуры, влажности, механическое напряжение, атмосферные воздействия и т. д.

Потеря пластификатора может привести к снижению гибкости, охрупчиванию и растрескиванию.

Фталатные пластификаторы и действующие правила

Фталатные пластификаторы и действующие правила

Фталаты обычно получают этерификацией фталевого ангидрида, полученного окислением ортоксилола.
Фталаты кажутся практически бесцветными со слабым запахом. Они имеют ограниченную растворимость в воде, но смешиваются со многими органическими растворителями (минеральное масло и т. Д.)

Фталатные пластификаторы Преимущества и ограничения

Льготы Ограничения
  • Это традиционный выбор, поскольку они устойчивы к экстракции, испарению и миграции
  • Фталаты обладают прочностью, гибкостью, атмосферостойкостью и способны выдерживать высокие температуры
  • Фталаты экономичны по сравнению с другими пластификаторами
  • В полимерах, таких как ПВХ, фталаты не связываются химически и не выщелачиваются из пластмасс, что приводит к их попаданию в окружающую среду
  • Некоторые фталатные пластификаторы могут представлять серьезную опасность для здоровья, поскольку являются канцерогенами и / или токсинами, вызывающими развитие
  • Некоторые фталаты могут накапливаться в организме человека в небольших количествах

Применение фталатных пластификаторов


  1. Стоимость:
    Фталаты, которые использовались в качестве пластификаторов ПВХ с первых дней создания гибкого ПВХ, являются недорогими и эффективными.Обвал цен на нефть, начавшийся в 2015 году, еще больше снизил цены на нефтепродукты, в том числе фталатные эфиры. Некоторые заменители фталата, особенно продукты на биологической основе, за этот период показали рост цен на сырье, что привело к увеличению уже существующей разницы в стоимости.
  2. Производительность: Некоторые из (в настоящее время) наиболее широко используемых продуктов для замены фталата имеют ограничения технологичности и долговечности.
  3. Поставка: Мировой рынок пластификаторов довольно велик, более 7 миллионов тонн в год.Производственных мощностей для производства таких объемов заменителей фталата пока недостаточно.
    1. В электротехнике и электронике ПВХ, пластифицированный фталатом, используется для изоляции проводов и кабелей.
    2. Фталатные пластификаторы широко используются в строительных материалах на основе винила, таких как полы и настенные покрытия, чтобы придать им гибкость и долговечность.

Положения о фталатных пластификаторах

2001-2006 — DINP и DIDP безопасны для использования в текущих приложениях — Отчет ECPI

Результаты оценки риска для DINP и DIDP, опубликованные в апреле 2006 года, показывают, что эти вещества не представляют опасности для здоровья человека или окружение в любом из их текущих приложений.


2012 —
Оценка рисков в Австралии подтверждает безопасность DIDP и DINP для игрушек Отчет NICNAS

В 2012 году Департамент здравоохранения и старения Австралии обнаружил, что текущее воздействие DINP не указывает на угрозу для здоровья детей, даже рассмотрены самые высокие уровни воздействия.

В частности, в отчете делается вывод: «Текущие оценки риска не указывают на угрозу для здоровья от воздействия DINP в игрушках и предметах ухода за детьми даже при самом высоком (разумно наихудшем) рассмотренном сценарии воздействия.”

В настоящее время в Австралии нет ограничений на использование DINP в игрушках и предметах ухода за детьми.


2013 —
EC подтверждает безопасное использование DINP и DIDP во всех текущих потребительских приложениях EC Report

Европейская комиссия (EC) пересмотрела ограничение на пластификаторы DINP (диизононилфталат) и DIDP (диизодецилфталат). Комиссия пришла к выводу, что «не было выявлено неприемлемого риска для использования DINP и DIDP в изделиях, кроме игрушек и предметов ухода за детьми, которые можно класть в рот» .

Таким образом, Комиссия пришла к выводу, что существующие ограничения DINP и DIDP в отношении игрушек и предметов ухода за детьми, которые можно класть в рот, должны быть сохранены.
Комиссия также пришла к выводу, что «в свете отсутствия каких-либо дополнительных рисков от использования DINP и DIDP, оценка потенциальных заменителей была менее уместной».


2014 — US CHAP снял запрет на DIDP, DNOP и запретил> 0,1% уровня DINP в товарах по уходу за детьми

U.S. Комиссия по безопасности потребительских товаров (CPSC) учредила Консультативную группу по хроническим опасностям (CHAP) для изучения и анализа потенциальных побочных эффектов фталатов, используемых в детских игрушках и товарах по уходу за детьми, на здоровье детей в соответствии с разделом 108 Закона о повышении безопасности потребительских товаров. 2008:

  • Три типа фталатов (DEHP, DBP, BBP) навсегда запрещены в любых количествах, превышающих 0,1%, в детских игрушках и некоторых предметах ухода за детьми.
  • Три дополнительных типа фталатов (DINP, DIDP, DNOP) были временно запрещены в любом количестве, превышающем 0.1%.

CHAP представила свой отчет и рекомендовала следующие действия:

  • Постоянный запрет на DBP, BBP и DEHP остался без изменений; Кроме того, DIBP, DPENP, DHEXP и DCHP на уровнях более 0,1% должны быть добавлены к существующему постоянно запрещенному списку
  • Временный запрет на ДИНФ на уровне более 0,1% в отношении детских игрушек и предметов ухода за детьми должен стать постоянным
  • Действующие запреты на DNOP и DIDP отменены
  • Использование DIOP на временной основе до тех пор, пока не будет доступно достаточно данных, чтобы определить, необходимо ли постоянное ограничение
  • В настоящее время никаких действий в отношении DMP, DEP и DPHP не предпринимается, но он побудил соответствующие агентства собрать «необходимые данные о воздействии и опасностях для оценки общего воздействия альтернатив фталату и оценки потенциальных рисков для здоровья».”

В начале администрации Обамы также предпринимались усилия по дальнейшему регулированию фталатов в соответствии с принятым в 1976 году Законом о контроле над токсичными веществами (см. TSCA, раздел 5b). Однако этого так и не было сделано.


2017 г. —
Предложение Датского EPA по DINP

После четвертой повторной подачи за два года досье Датского EPA, предлагающее классификацию DINP в качестве репродуктивного агента, было принято ECHA, и общественные консультации были начаты в апреле 2017 года.Несмотря на обширное предварительное тестирование, нормативные оценки и опубликованные научные обзоры, научные данные не подтверждают это предложение по классификации.

2018 — ECHA RAC пришел к выводу, что DINP не требует классификации ECHA News

Комитет по оценке рисков (RAC) ECHA пришел к выводу, что диизононилфталат (DINP) не гарантирует классификацию по репротоксическим эффектам в соответствии с классификацией ЕС , Правила маркировки и упаковки (CLP).

Компания RAC провела строгую оценку опасности в соответствии с правилами регламента CLP и пришла к выводу, что, учитывая отсутствие доказательств побочных эффектов, классификация не требуется. Среди предыдущих нормативных оценок оценка новых научных данных ECHA, одобренная Европейской комиссией в 2014 году, пришла к выводу, что DINP можно безопасно использовать во всех текущих приложениях . Все соответствующие данные включены в регистрационные досье DINP REACH, которые были обновлены в 2015 и 2016 годах.

DEHP — диэтилгексилфталат

DEHP — диэтилгексилфталат

Ди-2-этилгексилфталат (DEHP, формула: C 6 H 4 (C 8 H 17 COO) 2 ) представляет собой орто-фталат с низкой молекулярной массой, полученный этерификацией фталевого ангидрида с 2-этил-гексанол. Это нелетучая вязкая жидкость без цвета и запаха, растворимая в масле, но не в воде. Из-за низкой стоимости и в целом хороших характеристик DEHP широко используется в качестве пластификатора при производстве изделий из ПВХ.

Точка плавления: -50 ° C
Точка кипения: 250-257 ° C при 0,5 кПа

Структура DEHP

DEHP обеспечивает хорошее гелеобразование, удовлетворительные электрические свойства и помогает производить высокоэластичные соединения с приемлемой хладостойкостью. Он показывает довольно хорошую гибкость при низких температурах и некоторую устойчивость к высоким температурам.

Однако ДЭГФ внесен в список МАИР как канцероген для человека. В некоторых исследованиях ДЭГФ использовался как имитатор гормонов и токсин, связанный с развитием.В ЕС DEHP считается SVHC (вещество, вызывающее очень большую озабоченность) в соответствии с законодательством REACH и не может использоваться в большинстве продуктов. Он легко экстрагируется в неполярные растворители (масла и жиры из пищевых продуктов, упакованных в ПВХ). Поэтому Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) разрешает использование упаковки, содержащей ДЭГФ, только для пищевых продуктов, которые преимущественно состоят из воды.

DEHP используется в таких приложениях, как:

  • Промышленные изделия из ПВХ, сополимеров винилхлорида и винилацетата
  • Медицинские устройства, такие как катетеры, трубки и т. Д.
  • При разработке различных рецептур, от стеклообразных композиций до мягких и очень гибких материалов
  • Использование сокращается из-за опасений по поводу его воздействия на здоровье человека, но ДЭГФ по-прежнему является наиболее широко используемым пластификатором в мире.

DEHP Замена

Сложные эфиры терефталата, особенно ди-2-этилгексилтерефталат, являются наиболее популярными заменителями ДЭГФ. Они менее совместимы с ПВХ, но их низкая стоимость и долгая история использования коммерческих пластификаторов являются их наиболее привлекательными особенностями.

Диалкилтерефталаты с боковыми цепями, содержащими более 8 атомов углерода, имеют ограниченную совместимость с ПВХ. Диалкилтерефталаты, в которых боковые цепи содержат менее 8 атомов углерода, имеют проблемы с летучестью. Узнайте о некоторых преимуществах и ограничениях эфира терефталата в таблице ниже.

Стоимость Низкий
Совместимость с полимером ПВХ Ярмарка
Погодоустойчивость на открытом воздухе Ярмарка
Гибкость при низких температурах Хорошо
Растворимость пластификатора От удовлетворительного к хорошему
Биологическое содержание Обычно нет
Огнестойкость Плохо
Высокотемпературный режим Ярмарка
Низкая вязкость пластизоля Хорошо
Устойчивость к экстракции растворителем Плохо
Устойчивость к гидролизу Ярмарка

Выбор DEHP постепенно отменяется по техническим причинам, таким как потеря производительности с течением времени, регулирование и т. Д.Его постепенно заменяют DINP (и DIDP). Пластификаторы HMW особенно полезны для применений, требующих длительного срока службы или долговечности. Технологичность, производительность, доступность и экономичность сделали DINP фталатом «общего назначения», таким как DEHP или DIDP. Таким образом, DINP представляется альтернативой большинству применений DEHP.

DINP — диизононилфталат

DINP — диизононилфталат

Диизононилфталат (DINP, формула: C 26 H 42 O 4 ) представляет собой орто-фталат с высоким молекулярным весом, полученный этерификацией фталевого ангидрида изонониловым спиртом в замкнутой системе.Это почти бесцветная маслянистая жидкость без запаха. Он очень слабо растворим в воде, но растворим в спиртах, гексане и т. Д., При этом он смешивается и совместим со всеми мономерными пластификаторами, используемыми в составах ПВХ.

Точка плавления: -43 ° C (-45 ° F; 230 K)
Точка кипения: 244-252 ° C при 0,7 кПа
Температура вспышки: 221 ° C (c.c.)

Структура DINP

Диизононилфталат обеспечивает гибкость и долговечность виниловых изделий — хорошие характеристики как при низких, так и при высоких температурах.Он менее летуч, чем DEHP, и его хорошая растворимость приводит к хорошим характеристикам переработки гибкого ПВХ.
Пластификаторы

DINP широко используются как внутри, так и снаружи помещений. Будучи менее летучим, он эффективен в приложениях, где продукты подвергаются относительно высоким температурам и нуждаются в большей устойчивости к разложению. DINP помогает изделиям из винила противостоять многим погодным условиям, делает их водонепроницаемыми и обеспечивает высокую теплоизоляцию и долговечность.Производители напольных покрытий комбинируют DINP с порошком ПВХ для производства мягких и гибких готовых изделий.

DIDP — диизодецилфталат

DIDP — диизодецилфталат

Диизодецилфталат (DIDP, формула: C 28 H 46 O 4 ) представляет собой ортофталат с высоким молекулярным весом. Это смесь соединений, полученных в результате этерификации фталевой кислоты и изомерных дециловых спиртов. Это прозрачная жидкость без цвета и запаха. Он растворим в большинстве органических растворителей, но не растворим в воде.DIDP широко используется в составах проводов и кабелей, а также для производства внутренней отделки автомобилей. Они также подходят для покрытий мебели, кухонной посуды, фармацевтических таблеток, пищевых оберток и многих других предметов.

  • Температура плавления: -50 ° C
  • Температура кипения: 250–257 ° C при 0,5 кПа

Структура DIDP
Пластификатор
DIDP увеличивает гибкость пластикового / пластикового покрытия. Они более долговечны (менее летучие, хуже экстрагируются водой), чем DINP.Его хорошая термостойкость и электрическая изоляция делают его предпочтительным выбором для термостойких электрических шнуров, салонов автомобилей и полов из ПВХ.

Однако разветвленная структура алкильной цепи DIDP делает его восприимчивым к окислению при более высоких температурах, что может привести к разложению ПВХ. Он имеет более низкую пластифицирующую способность, чем ДОФ, и его необходимо использовать в более высоких концентрациях, чтобы обеспечить идеальный пластифицирующий эффект.

DBP — дибутилфталат

DBP — Дибутилфталат

Дибутилфталат (DBP, формула: C 16 H 22 O 4 ) получают из н-бутанола и изобутанола, соответственно, которые являются побочными продуктами при производстве 2-этилгексанола.По внешнему виду он от бесцветного до бледно-желтого. DBP обычно используется в смесях с другими пластификаторами в качестве усилителя растворимости в гибких ПВХ-компаундах, требующих низкой температуры обработки.

  • Температура плавления: -35 ° C (-31 ° F, 238 K)
  • Температура кипения: 340 ° C (644 ° F, 613 K)
  • Температура вспышки: 157 ° C (закрытый тигель)

Структура ДАД

Однако их низкая молекулярная масса делает их слишком летучими для большинства применений.Было обнаружено, что герметики для окон из ПВХ, используемые в качестве сельскохозяйственных пленок, выделяют пары ДБФ, которые вредны для некоторых видов тепличных культур.

Пластификаторы терефталатные

Пластификаторы терефталатные

Сложные эфиры терефталата, особенно ди-2-этилгексилтерефталат , являются наиболее популярными заменителями для DEHP . Их низкая стоимость и долгая история использования в качестве коммерческих пластификаторов — их наиболее привлекательные черты.

  • Диалкилтерефталаты с боковыми цепями, содержащими более 8 атомов углерода, имеют ограниченную совместимость с ПВХ.
  • Диалкилтерефталаты, в которых боковые цепи содержат менее 8 атомов углерода, имеют проблемы с летучестью.

В таблице ниже указаны некоторые преимущества терефталатных пластификаторов.

Стоимость Низкий
Совместимость с полимером ПВХ Ярмарка
Погодоустойчивость на открытом воздухе Ярмарка
Гибкость при низких температурах Хорошо
Растворимость пластификатора От удовлетворительного к хорошему
Биологическое содержание Обычно нет
Огнестойкость Плохо
Высокотемпературный режим Ярмарка
Низкая вязкость пластизоля Хорошо
Устойчивость к экстракции растворителем Плохо
Устойчивость к гидролизу Ярмарка

Другие фталатные пластификаторы

Другие фталатные пластификаторы

Обратите внимание, что изоалкилфталаты (например,грамм. DIOP, DIUP, DTDP) не имеют метильного ответвления на предпоследнем атоме углерода алкильной цепи. Для алкильных групп, содержащих 6 или более атомов углерода, префикс «изо» по соглашению просто означает «разветвленный».

См. Структуры в следующей таблице.

Пластификатор Структура Дополнительная информация
Бутилбензилфталат

Точка плавления: −35 ° C (−31 ° F, 238 K)
BP: 370 ° C (698 ° F, 643 K)

C 19 H 20 O 4

Это сложный эфир фталевой кислоты, бензилового спирта и н-бутанола.Этот фталат часто используется в качестве пластификатора для пенопласта, которые часто используются в качестве виниловых напольных покрытий / плитки и в автомобильной промышленности.
Диизогептилфталат (DIHP)

C 22 H 34 O 4

Диизогептилфталат состоит из химических соединений, содержащих различные изогептиловые эфиры фталевой кислоты.
Дигексилфталат (DHP)

Температура плавления: от -28 до -27 ° C
BP: 350 ° C

C 6 H 4 (COOC 6 H 13 ) 2

Алкильные боковые цепи могут содержать некоторые разветвления
Диизооктилфталат (DIOP)

MP: от -28 до -27 ° C
BP: 350 ° C

C 24 H 38 O 4

Это прозрачная маслянистая жидкость со слабым запахом, более плотная и частично растворимая в воде.Его получают реакцией фталевого ангидрида с изооктанолом в присутствии кислотного катализатора.
Диизо-ундецилфталат (DIUP)

MP: от -28 до -27 ° C
BP: 350 ° C

DIUP представляет собой фталат с высоким молекулярным весом. Поскольку он энергонезависим, он широко используется для высокотемпературных применений, таких как изоляция термостойких кабелей. DIUP менее подвержен запотеванию, чем DEHP.
Диметилфталат (DMP)

Температура плавления: 2 ° C (36 ° F, 275 K)
BP: 283–284 ° C

C 10 H 10 O 4

DMP представляет собой диметиловый эфир 1,2-бензолдикарбоновой кислоты.Это бесцветная жидкость с легким ароматным запахом.
Диизотридецилфталат (DTDP)

MP: от -28 до -27 ° C
BP: 350 ° C

C 34 H 58 O 4

DTDP — диалкилфталат наивысшего веса, используемый в качестве пластификатора. Он широко использовался в качестве высокотемпературного пластификатора для ПВХ до появления тримеллитатов. Для компаундирования с ПВХ требуются высокие температуры обработки.

Альтернативные пластификаторы

Альтернативные пластификаторы

Выбор замены фталата или альтернативных пластификаторов (если таковые имеются) обычно основывается на нескольких критериях. К ним относятся:

  1. Стоимость
  2. Ожидаемые условия воздействия на готовый продукт в течение срока его службы. К ним относятся совместимость, устойчивость к атмосферным воздействиям на открытом воздухе, гибкость при низких температурах и т. Д.
  3. Ограничения условий обработки, такие как низкие температуры обработки или высокие скорости обработки

Типы пластификаторов, которые можно использовать для решения этой проблемы, перечислены ниже.

  • Стоимость — Насыщенные кольцами фталаты, DOTP, некоторые производные растительного масла (например, ESBO)
  • Совместимость — Бензоаты / дибензоаты, сложные эфиры алкилсульфоновой кислоты, тримеллитаты
  • Устойчивость к атмосферным воздействиям на открытом воздухе — Тримеллитаты, сложные эфиры алкилсульфоновой кислоты (в зависимости от ожидаемого срока службы)
  • Гибкость при низких температурах — Сложные эфиры алифатических двухосновных кислот, некоторые производные растительных масел (например,грамм. сложные эфиры ацетилированных моноглицеридов, моноэфиры жирных кислот)
  • Растворимость пластификатора — Бензоаты / дибензоаты, некоторые производные растительных масел (например, сложные эфиры ацетилированных моноглицеридов, сложные моноэфиры жирных кислот), TXIB
  • Огнестойкость — Эфиры фосфорной кислоты (только)
  • Работа при высоких температурах — Тримеллитаты, некоторые производные растительного масла (например, см. Продукты Dow Ecolibrium)
  • Низкая вязкость пластизола — Эфиры бензоата (не дибензоаты), TXIB, эфиры двухосновных алифатических кислот
  • Устойчивость к экстракции растворителем — Полиэфиры
  • Устойчивость к гидролизу — Сложные эфиры алкилсульфоновой кислоты

Пластификаторы адипата

Пластификаторы адипата

В применениях ПВХ адипаты обладают улучшенными низкотемпературными свойствами по сравнению с фталатами аналогичных
длина алкильной цепи.

Полимерные пластификаторы (обычно изготовленные из двухосновных алифатических кислот, таких как адипиновая кислота и диолы) ценятся прежде всего за их постоянство. Эти пластификаторы обычно классифицируются как полиэфиры, а не адипаты. Многие из них обладают низкой растворимостью в отношении ПВХ и высокой вязкостью, что может затруднить переработку соединений ф-ПВХ. Многие из них обладают плохими низкотемпературными свойствами и могут быть чувствительны к влаге.

Ознакомьтесь с приведенной ниже таблицей, чтобы узнать о преимуществах полимерных пластификаторов.

Стоимость Умеренно высокий
Совместимость с полимером ПВХ От удовлетворительного к хорошему
Погодоустойчивость на открытом воздухе От среднего к бедному
Гибкость при низких температурах Хорошо
Растворимость пластификатора Ярмарка
Биологическое содержание Обычно нет
Огнестойкость Плохо
Высокотемпературный режим От среднего к бедному
Низкая вязкость пластизоля Хорошо
Устойчивость к экстракции растворителем От удовлетворительного к хорошему
Устойчивость к гидролизу Ярмарка

Пластификаторы адипата более летучие, хуже плавятся и совместимы с ПВХ. I.е. у них более высокий уровень миграции. Они дороги по сравнению с некоторыми другими альтернативными пластификаторами. Обычно используется в смесях с высоким содержанием фталатов для обеспечения оптимальных пластифицирующих свойств.

Бензоатные пластификаторы

Бензоатные пластификаторы

Бензоатные и дибензоатные эфиры являются пластификаторами для ПВХ с высокой степенью сольватации. Из-за их высокой летучести монобензоаты обычно используются только в качестве добавок, повышающих растворимость или снижающих вязкость, в гибком ПВХ. Дибензоатные пластификаторы ценятся в первую очередь за их высокую растворимость, но они защищают от фталатных пластификаторов низкотемпературные свойства и характеристики вязкости пластизоля.И бензоатные, и дибензоатные пластификаторы часто используются в смесях с другими пластификаторами.

Некоторые общие преимущества и ограничения бензоат / дибензоатных эфиров можно найти в таблице ниже.

Стоимость Умеренное
Совместимость с полимером ПВХ Хорошо
Погодоустойчивость на открытом воздухе От плохого к хорошему
Гибкость при низких температурах От плохого к хорошему
Растворимость пластификатора Отлично
Биологическое содержание Обычно нет
Огнестойкость Плохо
Низкая вязкость пластизоля От плохого к хорошему
Устойчивость к экстракции растворителем От плохого к удовлетворительному
Устойчивость к гидролизу Ярмарка

Бензоаты также действуют как вспомогательные вещества.Они обладают хорошей устойчивостью к УФ-излучению, отличной стойкостью к пятнам, хорошей стойкостью к извлечению масла, а также высокой сольватирующей способностью. Низкая молекулярная масса дает этим пластификаторам преимущества при переработке за счет снижения температуры обработки.

Однако бензоаты по своей природе очень летучие. Есть много уникальных химикатов с разными характеристиками. Дибензоаты обладают пониженной гибкостью при низких температурах и могут давать плохие пластизольные свойства текучести.

Бензоаты обладают оптимальными характеристиками в ПВХ и других термопластичных полимерах.Во многих областях применения бензоаты используются как часть смеси пластификаторов, чтобы уменьшить проблемы, возникающие при переработке. Бензоаты (особенно дибензоаты) используются в некоторых гибких полах из ПВХ (эластичных полах).

Цитратные пластификаторы

Цитратные пластификаторы

Сложные эфиры цитрата используются во многих игрушках из ф-ПВХ. Их ценят, потому что они являются «натуральными» продуктами, которые могут иметь высокое содержание биологических веществ (в зависимости от того, как они сделаны) и обладают низкой токсичностью. Некоторые типичные свойства цитратов указаны в таблице ниже.

Стоимость Высокая
Совместимость с полимером ПВХ Ярмарка
Погодоустойчивость на открытом воздухе От среднего к бедному
Гибкость при низких температурах От удовлетворительного к хорошему
Растворимость пластификатора Ярмарка
Биологическое содержание от нуля до высокого
Огнестойкость Плохо
Высокотемпературный режим От плохого к удовлетворительному
Низкая вязкость пластизоля От плохого к удовлетворительному
Устойчивость к экстракции растворителем Ярмарка
Устойчивость к гидролизу От плохого к удовлетворительному

Сложные эфиры / цитраты лимонной кислоты имеют как прямые, так и косвенные очистки от пищевых добавок в ПВХ.Они обладают хорошими характеристиками и отличной гибкостью при низких температурах. Они обеспечивают хорошую тепло- и светостойкость. Сложные эфиры лимонной кислоты могут быть частично на биологической основе, нетоксичны и одобрены FDA для использования в устройствах, контактирующих с пищевыми продуктами.

Однако цитратные пластификаторы очень летучие, и из-за этого свойства теряется значительное количество. Цитратам не хватает стойкости, поэтому они не используются в эластичных материалах, таких как кабели, полы или кровля. Они вызывают большее запотевание при нанесении пленки.

Цитраты / сложные эфиры лимонной кислоты используются для пластификации виниловых смол в игрушках, медицинских устройствах и пустышках для младенцев. Будучи одобренными FDA, цитраты находят применение в пленках для упаковки пищевых продуктов и фармацевтических препаратах. Цитраты совместимы с такими полимерами, как ПВХ, ПВА, ПВБ, полипропилен. Сложные эфиры лимонной кислоты также используются в качестве ингибиторов пенообразования

Тримеллитатные пластификаторы

Тримеллитатные пластификаторы

Тримеллитовый ангидрид (ТМА) представляет собой трикарбоновую кислоту, аналогичную структуре фталевого ангидрида или кислоты.

Сложные эфиры тримеллитата используются в первую очередь из-за их низкой летучести и высокой стойкости. Коммерческий тримеллитовый ангидрид (исходный материал для производства тримеллитата) обычно содержит очень небольшое количество фталевого ангидрида, поэтому, строго говоря, пластификаторы тримеллитата часто не являются «альтернативой фталату».

В таблице ниже указаны некоторые преимущества этих пластификаторов.

Стоимость Умеренно высокий
Совместимость с полимером ПВХ Хорошо
Погодоустойчивость на открытом воздухе От удовлетворительного к хорошему
Гибкость при низких температурах От удовлетворительного к хорошему
Растворимость пластификатора Ярмарка
Биологическое содержание Обычно нет
Огнестойкость Плохо
Высокотемпературный режим Отлично
Низкая вязкость пластизоля Плохо
Устойчивость к экстракции растворителем Ярмарка
Устойчивость к гидролизу Ярмарка

Пластификаторы тримеллитат имеют более низкую летучесть, лучшее сопротивление экстракции и хорошую технологичность по сравнению с фталатами.Тримеллитаты нельзя отнести к пластификаторам, не содержащим фталатов, поскольку в них были обнаружены следы фталатов.

Тримеллитаты используются в составах ПВХ, таких как высокотемпературная изоляция проводов, прокладки и некоторые детали для салонов автомобилей.

Другие пластификаторы

Пластификаторы прочие

Фосфаты

Пластификаторы на основе эфиров фосфорной кислоты используются в основном для придания огнестойкости ф-ПВХ. Некоторые фосфатные пластификаторы также используются для улучшения устойчивости ПВХ-компаундов к ультрафиолетовому излучению (атмосферостойкость на открытом воздухе).Обычно они не используются в качестве первичных пластификаторов для ПВХ.

Стоимость Высокая
Совместимость с полимером ПВХ Хорошо
Погодоустойчивость на открытом воздухе От удовлетворительного к хорошему
Гибкость при низких температурах От плохого к удовлетворительному
Растворимость пластификатора Хорошо
Биологическое содержание Обычно нет
Огнестойкость Хорошо
Высокотемпературный режим Ярмарка
Низкая вязкость пластизоля Хорошо
Устойчивость к экстракции растворителем Плохо
Устойчивость к гидролизу Ярмарка

Триарил и алкилдиарилфосфаты являются наиболее важной категорией огнестойких фосфатных пластификаторов, используемых с ПВХ, в частности, для обеспечения огнестойкости и / или низкого образования дыма.Фосфаты являются первичными пластификаторами для ПВХ и могут использоваться в качестве единственных пластификаторов или в составе оптимизированной по стоимости смеси.

Триарилфосфаты обладают отличной огнестойкостью и низкой летучестью; однако они обладают меньшей гибкостью при низких температурах. Алкилдиарилфосфатные эфиры обладают хорошей низкотемпературной гибкостью, но более летучие и обладают более низкой огнестойкостью, чем триариловые эфиры. Обычно ограничиваются применениями, требующими улучшенных характеристик пламени и дыма, некоторые фосфаты были одобрены в правилах для пищевых продуктов и медицинских устройств.

Парафины хлорированные

Хлорированные парафины получают хлорированием углеводородов и состоят на 30-70% из хлора. Они обладают низкой летучестью и действуют как антипирены из-за присутствия хлора.

Хлорированные парафины обладают высокой химической стабильностью и влагостойкостью, но термически нестабильны, что ограничивает их применение при температурах обработки в пределах 175 ° C. Следовательно, для более высоких температур обработки требуется добавление других стабилизаторов.Известно, что чем выше содержание хлора, тем слабее пластифицирующий эффект хлорированных парафинов для ПВХ.

Варианты насыщенных колец сложных эфиров фталевой кислоты (например, DINCH)

Пластификаторы, такие как DINCH (диизонониловый эфир циклогексан-1,2-диокислоты), ценятся как фталатные аналоги без (доказанных) вредных воздействий на здоровье человека. Они имеют относительно низкую сольватирующую способность для ПВХ, а совместимость с ПВХ является защитной по сравнению с их фталатными аналогами. Диалкилфталаты с более высокой молекулярной массой становятся все более несовместимыми с ПВХ.

Стоимость Умеренное
Совместимость с полимером ПВХ Ярмарка
Погодоустойчивость на открытом воздухе Ярмарка
Гибкость при низких температурах Хорошо
Растворимость пластификатора Ярмарка
Биологическое содержание Обычно нет
Огнестойкость Плохо
Высокотемпературный режим Плохо
Низкая вязкость пластизоля Хорошо
Устойчивость к экстракции растворителем Плохо
Устойчивость к гидролизу Ярмарка

Сложные эфиры алкилсульфоновой кислоты

Сложные эфиры алкилсульфоновой кислоты ценятся за их химическую стойкость, особенно стойкость к гидролизу.Они продвигаются как пластификаторы общего назначения. Производителей этой продукции относительно немного.

Стоимость Умеренное
Совместимость с полимером ПВХ Хорошо
Погодоустойчивость на открытом воздухе Хорошо
Гибкость при низких температурах Ярмарка
Растворимость пластификатора Хорошо
Биологическое содержание Обычно нет
Огнестойкость Плохо
Высокотемпературный режим Ярмарка (как DEHP)
Низкая вязкость пластизоля Хорошо
Устойчивость к экстракции растворителем Плохо
Устойчивость к гидролизу Хорошо

Сложные эфиры алифатической двухосновной кислоты

Сложные эфиры алифатической двухосновной кислоты используются в первую очередь из-за хороших низкотемпературных свойств, которые они придают гибким ПВХ-компаундам.Они являются очень эффективными пластификаторами, а многие из них — эффективными депрессантами вязкости пластизоля. Некоторые могут содержать биологические материалы. Недостатками являются их относительно плохая совместимость с ПВХ и относительно низкая сольватирующая способность.

Стоимость Умеренное
Совместимость с полимером ПВХ Ярмарка
Погодоустойчивость на открытом воздухе От плохого к удовлетворительному
Гибкость при низких температурах Отлично
Растворимость пластификатора Ярмарка
Биологическое содержание Обычно нет
Огнестойкость Плохо
Высокотемпературный режим Плохо
Низкая вязкость пластизоля Отлично
Устойчивость к экстракции растворителем Плохо
Устойчивость к гидролизу Ярмарка

Сложные эфиры полиолкарбоновой кислоты

Стоимость Умеренно высокий
Совместимость с полимером ПВХ Хорошо
Гибкость при низких температурах Хорошо
Растворимость пластификатора Хорошо
Огнестойкость Плохо
Высокотемпературный режим От удовлетворительного к хорошему
Низкая вязкость пластизоля От среднего к плохому
Устойчивость к экстракции растворителем Плохо

Полимерные пластификаторы

Полимерные пластификаторы (обычно изготавливаемые из двухосновных алифатических кислот, таких как адипиновая кислота и диолы) ценятся прежде всего за их постоянство.Многие из них обладают низкой растворимостью в отношении ПВХ и высокой вязкостью, что может затруднить переработку соединений ф-ПВХ. Многие из них обладают плохими низкотемпературными свойствами и могут быть чувствительны к влаге.

Стоимость Высокая
Совместимость с полимером ПВХ Хорошо
Погодоустойчивость на открытом воздухе От среднего к плохому
Гибкость при низких температурах От среднего к плохому
Растворимость пластификатора Ярмарка
Биологическое содержание Обычно нет
Огнестойкость Плохо
Высокотемпературный режим От удовлетворительного к хорошему
Низкая вязкость пластизоля Плохо
Устойчивость к экстракции растворителем От удовлетворительного к хорошему
Устойчивость к гидролизу От удовлетворительного к хорошему

Алифатические сложные эфиры двухосновных кислот прочие

В этой категории наиболее часто применяемыми пластификаторами являются ди-2-этилгексилсебацинат (DOS), ди-2-этилгексилазелат (DOZ) и диизодецилсебацинат (DIDS).По сравнению с адипатами эти пластификаторы обладают превосходными низкотемпературными характеристиками, и их использование ограничено применениями, требующими чрезвычайно низкой температурной гибкости. Как и адипаты, они имеют ограниченную совместимость с ПВХ.

Пластификаторы на биологической основе

Пластификаторы на биологической основе

В рамках перехода на экологически чистые ингредиенты пластификаторы на биологической основе продолжают приобретать все большее значение. Будучи основанными на биологических веществах, они предлагают двойное преимущество: они являются альтернативой фталату, а также снижают нашу зависимость от сырья на основе ископаемого топлива.Обычное сырье для этого класса пластификаторов упоминается ниже.

Как следует из названия, пластификаторы на биологической основе в основном основаны на:

  • Эпоксидированное соевое масло (ESBO)
  • Масло льняное эпоксидированное (ELO)
  • Касторовое масло
  • Пальмовое масло
  • Масла растительные прочие
  • Крахмалы
  • Сахара (включая сложные эфиры изосорбидов)
  • другие

Есть еще несколько пластификаторов на основе изосорбидов и алкановых кислот из возобновляемых источников.Изосорбидные диэфиры являются нетоксичной альтернативой фталатам и обладают многообещающими свойствами для ПВХ.

Пластификаторы на биологической основе, полученные из природных / возобновляемых источников, иногда легко допускаются для использования в контакте с пищевыми продуктами и в медицине. Пластификаторы этой категории могут быть легко включены в игрушки и продукты для прорезывания зубов для младенцев. Некоторые из них также нашли применение в изоляции и оболочке проводов, в бытовых и потребительских товарах, в напольных покрытиях, подложках для ковровых покрытий и в других конечных применениях в строительстве.

Ниже перечислены преимущества производных растительного масла — эпоксидов. С химической точки зрения эпоксидные пластификаторы представляют собой сложные эфиры, которые содержат одну или несколько эпоксидированных двойных связей. Примеры включают эпоксидированное соевое масло (ESBO) и эпоксидированное льняное масло (ELO). Окисление олефиновой двойной связи до оксирановой структуры приводит к образованию эпоксидных групп. Наличие эпоксидной группы помогает этим пластификаторам улучшать термостойкость производимых изделий из ПВХ. При более высоких концентрациях эпоксидные пластификаторы иногда несовместимы с ПВХ.

Стоимость От умеренного до очень высокого
Совместимость с полимером ПВХ От удовлетворительного к хорошему
Погодоустойчивость на открытом воздухе Ярмарка
Гибкость при низких температурах От плохого (сложные эфиры триглицеридов жирных кислот) до хорошего
Растворимость пластификатора От плохого (сложные эфиры триглицеридов жирных кислот) до хорошего
Биологическое содержание Обычно высокий
Огнестойкость Плохо
Высокотемпературный режим Хорошо (триглицериды)
Низкая вязкость пластизоля От плохого (сложные эфиры тригликеридов) до хорошего
Устойчивость к экстракции растворителем Плохо
Устойчивость к гидролизу Ярмарка

Производные растительного масла являются наиболее широко используемыми пластификаторами типа натуральных продуктов.Продукты, состоящие из сложных эфиров триглицеридов и ненасыщенных жирных кислот (например, соевого масла, льняного масла), в которых двойные связи в остатках жирных кислот обычно эпоксидированы, были коммерческими продуктами в течение десятилетий.

К недостаткам относятся:

  • Низкая сольватирующая способность
  • высокой вязкости и
  • Плохие низкотемпературные свойства

Другие производные растительного масла (например, сложные моноэфиры, полученные из жирных кислот, полученных из растительного масла, или ацетилированные моноглицериды, полученные из растительных масел) могут иметь лучшую растворимость, совместимость и низкотемпературные свойства, но могут иметь высокую летучесть.Обратите внимание, что есть много видов производных растительных масел, которые используются в качестве пластификаторов.

Выбор пластификаторов

Выбор пластификаторов

При выборе пластификатора общего назначения для ПВХ ниже перечислены основные характеристики, которые необходимо проверить.

  1. Нормативный допуск — безопасно для использования и безопасно в использовании
  2. Хорошая совместимость
  3. Рентабельность
  4. Устойчив к ультрафиолетовому излучению
  5. Длительный срок службы и благоприятное для окружающей среды LCA
  6. Термостойкость с высокой продолжительностью

Среди них регулирование является важным фактором принятия решений при выборе пластификаторов.

В последние годы было много дискуссий о фталатных пластификаторах. Но на самом деле не все фталаты запрещены.

Например, ни в США (федеральное законодательство и законодательство штатов), ни в ЕС использование всех фталатных пластификаторов специально не запрещено в любом продукте из пластифицированного ПВХ.

Мы уже обсуждали недавний нормативный статус с фталатными пластификаторами в товарах для ухода за детьми .

Существуют также федеральные правила (не законы) для пластификаторов, используемых в устройствах, контактирующих с пищевыми продуктами, и в медицинских устройствах:

  • Только определенные пластификаторы предварительно одобрены Управлением по контролю за продуктами и лекарствами для использования в гибких продуктах из ПВХ, используемых в различных приложениях, контактирующих с пищевыми продуктами ( См. Свод федеральных правил USFDA, раздел 21, часть 177, Пищевые добавки непрямого действия — полимеры)
  • Аналогичным образом, гибкие медицинские изделия из ПВХ могут содержать (и часто содержат) фталатные пластификаторы (гибкий ПВХ I.V. трубки, пакеты для крови и смотровые перчатки чаще всего содержат DEHP), если готовый продукт соответствует требованиям сертификации

Перечислено предложение 65 штата Калифорния

На уровне штата некоторые фталатные пластификаторы внесены в список Калифорнийского закона 65. Этот список означает, что химическое вещество «известно в штате Калифорния как вызывающее рак, врожденные дефекты или нарушение репродуктивной функции». Он не запрещает использование перечисленных химических веществ или предметов, содержащих это химическое вещество, в штате Калифорния, а также не обязательно устанавливает требования к маркировке предметов, содержащих химическое вещество, внесенное в список Proposition 65.

Если можно продемонстрировать, что гибкий ПВХ-продукт, содержащий (перечислено в Предложении 65) пластификатор ДЭГФ, например, не может подвергать потребителя воздействию ДЭГФ, превышающего максимально допустимый суточный лимит ДЭГФ (установленный штатом Калифорния), маркировка не требуется. В Калифорнии.

Пластификаторы в Европе

В ЕС существует более систематический подход к регулированию химических веществ. Согласно протоколу REACH для оценки химических веществ, используемых в торговле, определенные фталаты (включая DEHP, наиболее широко используемый пластификатор в мире) были фактически запрещены к производству, импорту и использованию в ЕС.Некоторые другие фталаты большого объема, включая DINP и DIDP, были полностью одобрены для использования во всех их текущих применениях.

Регуляторный статус пластификаторов
Источник: ExxonMobil
(Нажмите на изображение, чтобы увеличить)

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *