功能型聚羧酸減水劑的合成及其作用機(jī)理研究.pdf

1、論文針對(duì)目前聚羧酸減水劑實(shí)際應(yīng)用中存在的問題,依據(jù)分子設(shè)計(jì)原理,設(shè)計(jì)了基于聚乙二醇(分子量4000)和馬來酸酐的酯化反應(yīng),在引發(fā)劑的作用下進(jìn)一步與功能小單體(甲基丙烯磺酸鈉和丙烯酰胺)發(fā)生自由基共聚反應(yīng),合成了含有-COOH、-CONH2-、-OCH2CH2-等官能團(tuán)的保坍型聚羧酸減水劑。通過對(duì)合成工藝條件的考察,確定酯化反應(yīng)摩爾比為n(聚乙二醇):n(順丁烯二酸酐):n(對(duì)甲苯磺酸)=1:6:1,反應(yīng)溫度90℃,反應(yīng)時(shí)間6h;聚合反應(yīng)

2、摩爾比為n(中間單體):n(甲基丙烯磺酸鈉):n(丙烯酰胺)=1:4:1,反應(yīng)溫度70℃,反應(yīng)時(shí)間5h;阻聚劑對(duì)苯二酚用量為單體總質(zhì)量的0.047％,引發(fā)劑過硫酸銨用量為單體總質(zhì)量的0.86％時(shí),合成的聚羧酸減水劑的保坍性能最佳。通過UV、FT-IR、GPC等的表征,及流動(dòng)度、泌水率、擴(kuò)展度的測(cè)定,表明合成產(chǎn)物達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)。
　　通過對(duì)混凝土用骨料含泥量影響減水性能的成因分析研究,利用甲基丙烯酸、聚乙二醇(2000)在催化劑作用下

3、進(jìn)行酯化反應(yīng)合成大單體,再經(jīng)引發(fā)劑作用,與甲基丙烯磺酸鈉、丙烯酰胺共聚合成抗泥土敏感型聚羧酸減水劑。正交試驗(yàn)優(yōu)化了合成工藝,確定酯化反應(yīng)n(聚乙二醇):n(甲基丙烯酸)=1:1.8,溫度為130℃、時(shí)間5.5h、催化劑用量為總量的6％、對(duì)苯二酚用量為總量6％,酯化率可達(dá)95％。聚合反應(yīng)滴加時(shí)間2h、n(酯化單體):n(甲基丙烯磺酸鈉):n(丙烯酰胺)=1:0.4:0.4、溫度為70℃、反應(yīng)時(shí)間5h、VAPS為15mL、V巰基乙酸溶液用量

4、2mL;用于泥含量≤10％的凈漿,流動(dòng)度可達(dá)300mm,具有優(yōu)良的抗泥土敏感性。
　　在探討聚羧酸減水劑的作用機(jī)理及對(duì)水泥水化過程中產(chǎn)物的影響規(guī)律的基礎(chǔ)上,通過動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)水泥水化過程pH,以及對(duì)水化產(chǎn)物的XRD、DTG、顯微形貌、Zeta電位等測(cè)試分析,推測(cè)了功能型聚羧酸減水劑在水化過程中抗泥土的作用機(jī)理并利用復(fù)配技術(shù)解決了聚羧酸減水劑對(duì)水敏感的難題。凈漿實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,復(fù)配聚羧酸減水劑減水率、泌水率等性能指標(biāo)明顯改善,當(dāng)用水量在10