Гидрофильные эластомеры

[Ramil_I]

Здравствуйте. Посоветуйте пожалуйста какие-нибудь гидрофильные эластомеры для использования их в качестве наполнителя для цементных изделий. Смысл в том, чтобы они имели хорошую адгезию к цементу. Так например если добавить молотую резиновую крошку, то она имеет плохую адгезию к цементу и существует внутри него сама по себе, тем самым снижая прочность цементного камня. Я думаю попробовать бутадиен-нитрильные, полиакрилатные, силиконовые, полиуретановые каучуки, но правда не знаю насколько они будут сцепляться с цементом. Если кто-нибудь сталкивался с подобными задачами прошу поделиться мыслями.

[Forn]

Здравствуйте!
В Вашем случае не мало важным является экономическая выгода. Вижу две ситуации:
1) Я так понимаю Вам нужно использовать наполнитель для того чтобы тратить меньше цемента, при этом свойства конечного бетона (и т. п.) должно быть на уровне не наполненного бетона (и т. п.). Отсюда следует, что наполнитель должен обладать низкой стоимостью. Молотая резиновая крошка это отходы (например после переработки автомобильных шин), поэтому стоимость их ниже и применяя их как напонитель, можно получить экономическую выгоду, конечно в том случае если свойства бетона не ухудшились. Поэтому использование эластомеров, описанных Вами, может зарубить идею на стадии экономического обоснования. Выходом может являться применение адгезионных агентов (что-то типа компатибилизаторов), улучшающих взаимодействие крошки резины и цемента. Зачастую они представляют из себя блок-сополимеры с полярным (например полиметитлметакрилатный) и не полярным блоком (например полибутадиеновый). На данный момент такие полимеры коммерчески доступны. Для улучшения адгезии их можно применять не большое количество (порядка 1-5 % масс.). Этот приём может быть экономически выгодным.

2) При использовании указанных Вами эластомеров свойства бетона станут ШИКАРНЫМИ, тогда можно будет и стоимость бетона повысить и тем самым

Вообщем без хорошей литературной и экспериментальной проработки здесь не обойтись.

С уважением, Forn!

[Ramil_I]

Спасибо за совет. Смысл не в том, чтобы удешевить цемент, а для того чтобы повысить его ударопрочность, т.е. наполнитель должен обладать упругими свойствами, чтобы "гасить" ударные, либо циклические нагрузки и в тоже время обладать достаточной адгезией к цементу, чтобы не давать трещинам в цементном камне расширяться.

[antabu]

Либо модифицировать поверхность частиц добавки, сделать гидрофильной.
Однако трудно представить себе резиноподобный бетон.

[Forn]

Либо модифицировать поверхность частиц добавки, сделать гидрофильной.
Однако трудно представить себе резиноподобный бетон.

Тогда по аналогии с резинами можно предложить сочетающие агенты. То есть механизм действия основан на образовании химических связей между наполнителем-сочетающим агентом и сочетающим агентом-цементом или химической связи между наполнителем-сочетающим агентом и физическим взаимодействием между сочетающим агентом и цементом (Главное чтобы колом не встал ). Опять же идея больше отвлечённая и не представляю насколько это технически осуществимо.

С уважением, Forn!

[Юленька]

Не очень понятно - нужно для чего необходим именно гидрофильный эластомер? Что необходимо получить на выходе - совмещение с резиновой крошкой? гидрофильность материала? хороший физ-мех на удар?

[Smol]

Я думаю попробовать бутадиен-нитрильные, полиакрилатные, силиконовые, полиуретановые каучуки, но правда не знаю насколько они будут сцепляться с цементом...

Все эти каучуки - ни разу не гидрофильные, соответственно, сродства к цементным растворам у них не будет. Можно и не пробовать.
(Гидрофильные эластификаторы для бетона - это КМЦ и другие эфиры целлюлозы, поливиниловый спирт, некоторые виды модифицированных крахмалов, некоторые варианты соевых протеинов - в общем, то, что в воде растворяется или хотя бы набухает. Из истории известно, что лучшим из всего этого набора всегда был яичный белок - Карлов мост в Праге уже несколько сотен лет стоит и ничего ему не делается).
Поставленная Вами задача прямого решения (в лоб) не имеет, коллеги Вам советуют как подобрать промотор адгезии, который обеспечит хоть какое-то сродство гидрофильного цемента к гидрофобному каучуку (вулканизату), послушайте их, они правы.

Со своей стороны могу посоветовать применить суперпластификаторы для бетона, прочность вырастет, при цементе марки 300 Вы получите свойства марки 500, а что еще надо?

[Ramil_I]

Весь смысл этой задачи только в том, чтобы не дать трещинам в цементе расширяться и разрушать цементный камень, а также противостоять циклическим нагрузкам. Что касается идеи с суперпластификаторами, то это актуально, если применять его для цемента в строительстве, за счет уменьшения водоцементного соотношения получится более прочный камень. Но у меня задача закачать этот цементный раствор в скважину, где цемент будет находится в постоянном контакте с водой и как показывает опыт в такой ситуации суперпластификаторы никак не способствуют увеличению прочности. Идея использования смачивающих агентов конечно очень хорошая, но хорошие ПАВ по концепции "сверхрастекатели" позволяющие сделать гидрофобную поверхность смачиваемой водой, как правило очень дорогие порядка 3000 -5000 р/кг, что делает их не привлекательными с точки зрения массового применения. Неужели нет ни одного гидрофильного эластомера, который обладал бы упругими свойствами и при этом не растворялся в воде?

[Smol]

"Неужели нет ни одного гидрофильного эластомера, который обладал бы упругими свойствами и при этом не растворялся в воде? "
А что он должен в воде делать? Набухать?
Есть марки ПВС, которые не растворяются в холодной воде, из них можно делать пленки и волокна, может тут скрыта сермяжная правда?

[Ramil_I]

Я про ПВС тоже думал, у него просто прочность на разрыв, сжатие никакая по сравнению даже с самой плохой резиной. Но спасибо за совет

[Zabolot]

Попробуйте тогда хотя бы поливинилпиролидон кросс-сшитый, т.н. кроссповидон, он достаточно гидрофилен и в воде не растворим вроде. Его в производстве таблеток используют как связующее и для улучшения скольжения.

[Jinn]

А какая потребность у Вас и лимитная цена?

[AF]

Весь смысл этой задачи только в том, чтобы не дать трещинам в цементе расширяться и разрушать цементный камень, а также противостоять циклическим нагрузкам.

А как насчёт волокон, скажем, рубленного стекловолокна?

[avor]

Вспомнил! Есть такие каучуки, они называются винил пиридиновые в СССР даже выпускались на заводе в Омске метилвинилпиридиновые. Сейчас не знаю, думаю что все убили. Но они в основном выпускались в виде латекса как пропитки и проклейки.

[Jinn]

Вспомнил! Есть такие каучуки, они называются винил пиридиновые в СССР даже выпускались на заводе в Омске метилвинилпиридиновые. Сейчас не знаю, думаю что все убили. Но они в основном выпускались в виде латекса как пропитки и проклейки.

Это было давно. Лет 20 назад. В Омске производился сам мономер. 2-метил-5-винилпиридин. И его использовали в другом цехе (не более 10% в сополимере) для модификации полибутадиенового латекса. Латекс назывался ДМВП-10Х и применялся для пропитки корда. Кроме того, ряд спецкаучуков, модифицированных МВП, производился (но не в Омске). Но для тампонажных целей он не подойдет. Насколько я понял, тут требуется латекс с высокой прочностью полимера. Потому и спросил о потребности и лимитной цене.

[ Post made via iPad ]

[Ramil_I]

Ценовой диапазон не более чем 5000р на тонну готовой продукции цемента. Т.е. если такая добавка будет придавать необходимые свойства в концентрации 1%, то не дороже 500 000р/т, если работает в меньшей концентрации, то пусть будет дороже.

[Jinn]

Ну для примера, когда готовят латексно-цементные композиции для приклеивания керамической плитки к бетону, то берут где-то 5-7 % латексного полимера (абсолютного) на 100% сухого цемента.

[Ramil_I]

Я работал с подобными смесями, добавление того же редиспергируемого латекса позволяет повысить прочность цемента, но в данном случае интересуют эластомеры в виде крошки, муки, т.е. не в жидкой форме.

[chemist]

Может быть подойдут отработанные иониты?

[Jinn]

Ну чем крупнее частицы, тем больше их нужно для достижения ударопрочности.