يُعدّ مونومر الملدّن الفائق متعدد الكربوكسيلات عاملًا عالي الأداء لتقليل الماء، ويُستخدم على نطاق واسع في الخرسانة الإسمنتية. وتتمثل وظيفته الأساسية في تقليل الاحتكاك بين جزيئات الإسمنت الغروية، وتحسين سيولة الخرسانة، وتعزيز قابليتها للضخ، وخفض نسبة الماء إلى الإسمنت، مما يزيد من قوة الخرسانة ومتانتها. ويؤثر التركيب الجزيئي للملدّن الفائق متعدد الكربوكسيلات بشكل كبير على نموه غير المتجانس، وسيتم تفصيل ذلك لاحقًا.
يتضمن النمو غير المتجانس لجزيئات الملدن الفائق متعدد الكربوكسيلات بشكل أساسي عاملين: كراهية الماء للبنية الجزيئية والتكوين المكاني للبنية الجزيئية.
أولًا، تؤثر خاصية كراهية الماء في البنية الجزيئية بشكل كبير على النمو غير المتجانس للملدنات الفائقة متعددة الكربوكسيلات. تتكون البنية الجزيئية لهذه الملدنات عادةً من مجموعات كارهة للماء ومجموعات محبة للماء. تتألف المجموعات الكارهة للماء بشكل أساسي من سلاسل كربونية، وقد تشمل أحيانًا تراكيب حلقية أو مجموعات أليفاتية. أما المجموعات المحبة للماء فهي عادةً مجموعات وظيفية قطبية أو مشحونة، مثل مجموعات الكربوكسيل أو الهيدروكسيل. يُمكّن وجود المجموعات الكارهة للماء الملدنات الفائقة متعددة الكربوكسيلات من تكوين طبقة كارهة للماء على سطح جزيئات الأسمنت الغروية، مما يمنع التفاعلات بين هذه الجزيئات، وبالتالي يقلل الاحتكاك لتحسين سيولة الخرسانة. ونتيجةً لذلك، تُسهم المجموعات الكارهة للماء الأطول والمجموعات المحبة للماء الأقصر في تعزيز تأثير النمو غير المتجانس للملدنات الفائقة متعددة الكربوكسيلات.
ثانيًا، يؤثر التكوين الفراغي للبنية الجزيئية أيضًا على النمو غير المتجانس للملدنات الفائقة متعددة الكربوكسيلات. عادةً ما تتخذ هذه الملدنات تكوينات فراغية مختلفة، مثل الخطية والمتفرعة والحلقات العطرية المتعددة. يسهل امتزاز مخفضات الماء متعددة الكربوكسيلات ذات البنية الخطية على جزيئات الأسمنت الغروية، مُشكلةً طبقة امتزاز مستقرة نسبيًا. بالإضافة إلى ذلك، تؤثر الحلقات العطرية المتعددة في التكوين الفراغي تأثيرًا كبيرًا على قابلية تشتت واستقرار الملدنات الفائقة متعددة الكربوكسيلات. تتميز مخفضات الماء متعددة الكربوكسيلات ذات البنية الحلقية العطرية المتعددة بقابلية تشتت واستقرار عاليتين، مما يُقلل بشكل فعال من لزوجة الخرسانة ويُحسّن سيولتها.
يتأثر النمو غير المتجانس للملدن الفائق متعدد الكربوكسيلات بعوامل أخرى، مثل درجة البلمرة، وتوزيع الوزن الجزيئي، وكثافة الشحنة، وغيرها. ويمكن لزيادة درجة البلمرة وتوزيع الوزن الجزيئي أن تعزز تأثير تثبيط التجلط للملدن الفائق متعدد الكربوكسيلات، وأن تحسن قدرته على امتصاص جزيئات الأسمنت الغروية. كما أن زيادة كثافة الشحنة تعزز التجاذب الكهروستاتيكي بين الملدن الفائق متعدد الكربوكسيلات وجزيئات الأسمنت، مما يزيد من استقرار نظام الخرسانة.
