Polycarboxylat-Fließmittelmonomere sind Hochleistungsadditive für Zement, die zur Verkürzung der Zementaushärtungszeit sowie zur Verbesserung der Fließ- und Pumpfähigkeit von Beton eingesetzt werden können. Die Leistungsfähigkeit von Polycarboxylat-Fließmitteln hängt eng mit ihrer Dispergierbarkeit zusammen, welche wiederum direkten Einfluss auf ihre Wasserreduktionswirkung und die Betoneigenschaften hat.
Zur Anpassung der Dispergierbarkeit von Polycarboxylat-Superplastifizierern können die folgenden Aspekte berücksichtigt und verbessert werden.
Anpassung der Monomerstruktur: Die Dispergierbarkeit von Polycarboxylat-Fließmitteln hängt maßgeblich von ihrer Monomerstruktur ab. Sie lässt sich durch die Veränderung der funktionellen Gruppen, der Kettenlänge, der Substituenten usw. der Monomere gezielt einstellen. Gängige Monomere sind beispielsweise Glycerinether (-CH₂-CH(OH)-CH₂-OX) und Propylenether (-CH₂-CH(CH₃)-OX). Durch die Änderung der Monomerstruktur können die Hydrophilie und Hydrophobie der Moleküle und somit die Dispergierbarkeit beeinflusst werden.
Monomerverhältnis-Anpassung: Polycarboxylat-Fließmittel werden üblicherweise durch Copolymerisation mehrerer Monomere in einem bestimmten Verhältnis synthetisiert. Unterschiedliche Monomergehalte und -verhältnisse beeinflussen die Dispergierbarkeit. Generell gilt: Je höher der Monomergehalt, desto besser die Dispergierbarkeit. Ein zu hoher Monomergehalt kann jedoch die Fließwirkung verringern und die Abbindezeit des Zements verlängern. Daher ist es notwendig, ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Fließwirkung und Dispergierbarkeit zu finden.
Anpassung des Monomer-Molekulargewichts: Die Dispergierbarkeit von Polycarboxylat-Fließmitteln hängt auch vom Molekulargewicht der Monomere ab. Je höher das Molekulargewicht, desto besser die Dispergierbarkeit. Das Molekulargewicht der Monomere lässt sich durch Anpassung des Verhältnisses von Monomeren zu Vernetzungsmitteln und der Reaktionsbedingungen steuern. Ein höheres Monomer-Molekulargewicht kann jedoch die Koagulationszeit verkürzen, daher muss ein geeignetes Gleichgewicht zwischen Dispergierbarkeit und Koagulationszeit gefunden werden.
