HPEG 모노머 스위치가 주요 건설 프로젝트에서 PCE 성능 저하 및 시멘트 호환성 문제를 해결한 방법

고성장 건설 시장 전역의 레미콘 공장에 혼화제를 공급하는 폴리카르복실레이트계 고성능 감수제 제조업체가 콘크리트 고객과의 관계를 손상시키는 두 가지 배합 문제를 겪은 후 당사에 연락했습니다.

이 회사가 자체 합성한 PCE 혼화제는 이전 공급업체에서 공급받은 HPEG 폴리에테르 거대단량체를 사용했는데, 제품 기술 사양서에 명시된 물 감소율을 지속적으로 충족시키지 못했습니다. 동시에, 두 곳의 콘크리트 공장에서 해당 혼화제가 특정 시멘트 브랜드에서 불규칙적인 작업성을 유발한다는 현장 불만이 접수되었습니다. 동일한 배합을 사용했음에도 불구하고, 어떤 배치에서는 정상적인 슬럼프를 보이는 반면, 다른 배치에서는 유동성이 거의 0에 가까운 문제가 발생했다는 것입니다.

두 문제 모두 약 3개월 동안 지속되다가 결국 연락을 받게 되었습니다. 그 시점에 이르러서는 레미콘 공급 계약 두 건을 잃었고, 남은 고객들로부터 시정 조치를 취하라는 압박을 받고 있었습니다.

문제 진단

그들의 합성 공정 매개변수를 검토하고 기존 제품의 샘플을 요청한 후HPEG 단량체공급 측면에서 당사 기술팀은 각 문제에 대해 서로 다른 두 가지 근본 원인을 파악했습니다.

문제 1: PCE 물 감소율이 규격 미달

그들이 사용하던 HPEG 폴리에테르 거대단량체의 분석 결과 에스테르화율이 94%로 나타났는데, 이는 효율적인 PCE 합성에 필요한 98% 이상의 기준치에 미치지 못하는 수치였습니다. 실제로 이는 단량체의 약 6%가 합성 과정에서 고분자 사슬에 반응하지 않았다는 것을 의미합니다. 결과적으로, 최종 PCE는 배합에서 가정한 것보다 단위 중량당 활성 고분자 함량이 낮아졌고, 현장 사용 시 물 감소율은 명시된 28~30%에 비해 18~20%에 그쳤습니다.

이전 공급업체의 분석증명서(COA)에는 분자량이 정상 범위 내에 있다고 기재되어 있었지만, 에스테르화 속도는 측정되지 않았거나 공개되지 않았습니다. 이 정보가 없었기 때문에 혼화제 제조업체는 제품 수령 시 문제를 파악할 방법이 없었고, 현장에서 성능 저하로만 드러났습니다.

문제 2: 시멘트 적합성 불량

작업성 불일치의 원인은 다른 문제, 즉 제품 배치 간 분자량 분포의 변동성 때문인 것으로 밝혀졌습니다.HPEG 단량체PCE 합성에 있어서, 혼화제와 가장 반응성이 높은 알루미네이트 상인 C3A 함량이 높은 시멘트는 C3A 함량이 낮은 시멘트보다 PCE 폴리머 구조에 훨씬 더 민감합니다. 단량체 배치 간에 분자량 분포가 달라지면, 생성된 PCE가 C3A 함량이 높은 시멘트에 흡착되는 양상이 충분히 변하여 콘크리트 공장에서 보고된 불규칙한 작업성을 유발합니다.

문제의 시멘트 두 브랜드 모두 C3A 함량이 10%를 초과했는데, 이는 해당 시장에서 흔히 볼 수 있는 범위의 상한선에 해당합니다. 혼화제는 C3A 함량이 낮은 시멘트에서는 만족스러운 성능을 보였으므로, 문제는 보편적인 것이 아니라 특정 시멘트에서만 발생하는 것으로 보입니다.

해결책

당사는 에스테르화율이 98% 이상이고 분자량 분포가 공칭값의 ±150 Da 이내로 검증된 HPEG 2400 등급으로 전환할 것을 권장합니다. 모든 출하분에 대해 전체 COA(분석증명서)를 통해 이를 확인합니다.

혼화제 제조업체는 당사의 HPEG 폴리에테르 거대단량체를 사용하여 동일한 합성 조건으로 자사의 PCE를 재합성했습니다. 첫 번째 생산 배치에서 물 감소율은 29%로, 3개월 만에 처음으로 규격 범위 내에 들어갔습니다. 이전에 문제를 일으켰던 두 가지 고함량 C3A 시멘트를 포함한 모든 시멘트 브랜드의 작업성 결과는 5개 연속 생산 배치에서 일관되게 나타났습니다.

결과

고객 피드백

우리는 성능 문제를 해결하기 위해 합성 매개변수를 조정해 왔지만, 문제는 공정 자체가 아니라 단량체에 있었습니다. 모든 배치에 대해 에스테르화 속도와 분자량 분포를 실제로 검증할 수 있는 공급업체를 찾자 모든 것이 제자리를 찾았습니다.

— PCE 혼합제 생산 기술 이사

결론

폴리카르복실레이트계 고성능 감수제 단량체 제조업체의 경우,HPEG 단량체분자량만으로는 품질을 평가할 수 없습니다. 에스테르화 속도와 분자량 분포는 실제 합성 성능을 결정하는 중요한 요소이며, 이 두 가지 모두 명목상의 사양이 아닌 검증된 COA 데이터가 필요합니다. 당사는 폴리카르복실레이트 혼화제 생산을 위한 HPEG 전문 공급업체로서, 모든 출하분에 대해 완벽한 매개변수 검증을 제공하고 모든 시멘트 유형 및 적용 환경에 걸쳐 합성 최적화를 위한 기술 지원을 제공합니다.

HPEG 단량체 관련 샘플, 전체 COA 또는 합성 상담을 요청하시려면 당사에 문의하십시오.