馬來酸系三元共聚物高效混凝土減水劑的制備與性能.pdf

1、混凝土減水劑是混凝土常用的外加劑之一，可以在保持坍落度基本相同的條件下，大幅度減少混凝土拌合用水量，使混凝土在運輸和施工的過程中始終具有良好的和易性。傳統(tǒng)混凝土減水劑主要分為木質素磺酸鹽類、三聚氰胺類和萘磺酸甲醛縮合物類，均存在減水率較低、混凝土坍落度損失過快等不足。而高效混凝土減水劑具有在低摻量下能發(fā)揮高分散性、減水率較高和安全環(huán)保等優(yōu)勢，近年來己成為混凝土減水劑領域的研究熱點。目前國內主要偏向于（甲基）丙烯酸系高效混凝土減水劑的研究

2、，但在制備（甲基）丙烯酸聚乙二醇單酯大單體的過程中，反應條件較難控制，且在合成時需使用甲苯做帶水劑，反應結束后與溶劑不容易分離，體系中殘留的甲苯會使合成的混凝土減水劑難以滿足與環(huán)境和諧相處的可持續(xù)發(fā)展要求。本研究制備了馬來酸聚乙二醇單甲醚單酯(MAMPEG)大單體及兩種馬來酸系高效混凝土減水劑，對其合成反應條件及減水性能進行了研究，具體研究內容如下:
　　(1)以馬來酸酐(MA）與聚乙二醇單甲醚(MPEG)為原料通過酯化反應制備馬

3、來酸聚乙二醇單甲醚單酯(MAMPEG)大單體，通過單因素對比及正交試驗確定MAMPEG的最佳合成反應條件。結果表明:最佳合成反應條件為n(MA)∶n(MPEG)=1.6∶1.0，催化劑用量為馬來酸酐質量的4.4％，反應溫度為80℃，反應時間為7.5h。在最佳合成反應條件下，MPEG的酯化率達98.59％。
　　(2)以馬來酸聚乙二醇單酯(MAPEG1000)、丙烯酸羥乙酯(HEA)和甲基丙烯磺酸鈉(SMAS)為原料通過共聚反應制備

4、三元(MAPEG-HEA-SMAS)共聚物高效混凝土減水劑?？疾旆磻獥l件對混凝土減水劑性能的影響，以GPC測定混凝土減水劑的相對分子質量及其分布，研究混凝土減水劑對不同品種水泥的適應性。結果表明:當n(MAPEG1000)∶n(HEA)∶n(SMAS)=1.0∶1.0∶0.5，引發(fā)劑用量為單體總質量的2.5％，聚合反應溫度為88℃，混凝土減水劑摻量為0.45％時，水泥凈漿初始流動度達308mm;GPC分析顯示，在最佳反應條件下合成的混凝

5、土減水劑平均分子量(Mn)=7752，分散系數(Mw)/(Mn)=2.091;混凝土減水劑對本地區(qū)常用的三種水泥的適應性均較好，能滿足混凝土拌合要求。
　　(3)以馬來酸聚乙二醇單甲醚單酯（MAMPEG1000）、N-羥甲基丙烯酰胺（HAM）和烯丙基磺酸鈉(SAS)為原料通過共聚反應制備三元（MAMPEG-HAM-SAS）共聚物高效混凝土減水劑?？疾旆磻獥l件對混凝土減水劑性能的影響，以GPC測定混凝土減水劑的相對分子質量及其分布，

6、研究混凝土減水劑對不同品種水泥的適應性。結果表明:當n(MAMPEG1000)∶n(HAM)∶n(SAS)=1.0∶1.0∶1.0，引發(fā)劑用量為單體總質量的5％，聚合反應溫度為78℃，混凝土減水劑的摻量為0.70％時，水泥凈漿初始流動度達319mm;GPC測試表明，在最佳反應條件下合成的混凝土減水劑平均分子量(Mn)=6311，分散系數(Mw)/(Mn)=2.204;混凝土減水劑對本地區(qū)常用的三種水泥的適應性良好，使用范圍較為廣泛。