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Interaction of Different Charged Polymers with Potassium Ions and Their Effect on the Yield Stress of Highly Concentrated Glass Bead Suspensions

  • The interaction of different charged polymers, namely anionic polycarboxylate superplasticizer (PCE) and neutral polyethylene glycol (PEG) with potassium ions, and their effect on the yield stress of highly concentrated glass bead suspension (GBS), were studied under different concentrations of potassium ions ([K+]). It was found that, compared to the neutral PEG, the negatively charged PCE can be adsorbed on glass beads (GB), and then decreases the yield stress of GBS. The increasing concentration of free polymer in the interstitial liquid phase with the increased polymer dosage leads to the higher yield stress of GBS, which may be caused by the higher Depletion force. In addition, this effect is also related to the charge density of the polymer and the [K+] in the solution. Along with the increase in [K+], the yield stress of GBS increases significantly with the addition of PCE, but this cannot be observed with PEG, which indicates that potassium ions can interact with negativelyThe interaction of different charged polymers, namely anionic polycarboxylate superplasticizer (PCE) and neutral polyethylene glycol (PEG) with potassium ions, and their effect on the yield stress of highly concentrated glass bead suspension (GBS), were studied under different concentrations of potassium ions ([K+]). It was found that, compared to the neutral PEG, the negatively charged PCE can be adsorbed on glass beads (GB), and then decreases the yield stress of GBS. The increasing concentration of free polymer in the interstitial liquid phase with the increased polymer dosage leads to the higher yield stress of GBS, which may be caused by the higher Depletion force. In addition, this effect is also related to the charge density of the polymer and the [K+] in the solution. Along with the increase in [K+], the yield stress of GBS increases significantly with the addition of PCE, but this cannot be observed with PEG, which indicates that potassium ions can interact with negatively charged PCE instead of the neutral PEG. At last, the interparticle Forces between two single GB with adsorbed PCE in solutions containing [K+] and PCE were measured by colloidal probe atomic force microscopy to better understand the interaction of the charged polymer with counterions.zeige mehrzeige weniger

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Autor*innen:Z. Lu, S. Becker, Sarah Leinitz, Wolfram SchmidtORCiD, R. von Klitzing, D. Stephan
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):Materials
Jahr der Erstveröffentlichung:2020
Organisationseinheit der BAM:7 Bauwerkssicherheit
7 Bauwerkssicherheit / 7.4 Baustofftechnologie
Veröffentlichende Institution:Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)
Verlag:MDPI
Jahrgang/Band:13
Ausgabe/Heft:7
Erste Seite:1490, 1
Letzte Seite:1490, 16
DDC-Klassifikation:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurbau
Freie Schlagwörter:Charge density; Depletion force; Free polymer; Potassium ions; Yield stress
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Infrastruktur
Material
DOI:10.3390/ma13071490
URN:urn:nbn:de:kobv:b43-506015
ISSN:1996-1944
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei für die Öffentlichkeit verfügbar ("Open Access")
Lizenz (Deutsch):License LogoCreative Commons - CC BY - Namensnennung 4.0 International
Datum der Freischaltung:30.03.2020
Referierte Publikation:Ja
Datum der Eintragung als referierte Publikation:06.04.2020
Schriftenreihen ohne Nummerierung:Wissenschaftliche Artikel der BAM
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