新型聚羧酸系超塑化劑的合成與性能研究.pdf

1、聚羧酸系超塑化劑是新型混凝土減水劑,由于其具有摻量低、減水率高、混凝土保坍性好等優(yōu)點(diǎn),成為當(dāng)今研究熱點(diǎn)。本文從聚羧酸系超塑化劑的分子特征、主要作用機(jī)理、結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系出發(fā),聯(lián)系國內(nèi)原料的供應(yīng)狀況,合成了三類具有梳型分子結(jié)構(gòu)的新型聚羧酸系超塑化劑,并研究了其綜合性能。
　　分別以甲基丙烯酸(MAA)與聚乙二醇單甲醚(mPEG)反應(yīng),馬來酸酐(MA)與檸檬酸(CA)反應(yīng),合成了兩類新型酯類大單體聚乙二醇單甲醚甲基丙烯酸酯(mPEGM

2、AA)和馬來酸酐檸檬酸酯(MACA);大單體與丙烯酸(AA)、甲基丙烯酸(MAA)、烯丙基磺酸鈉(SAS)、馬來酸酐(MA)等小單體進(jìn)行共聚,制備出了一系列不同類型的超塑化劑:含聚醚長鏈的PC-1、多羧基短側(cè)鏈的PC-2和多元側(cè)鏈結(jié)構(gòu)的PC-3:通過單因素分析試驗(yàn),研究了引發(fā)劑、SAS、MAA的用量以及mPEG分子量等因素對PC-1分散性能的影響,當(dāng)引發(fā)劑摻量為1.0％,單體的摩爾比為AA:MAA:mPEG(600)MAA:MA:SAS

3、=10.5:3.5:7:2:7時(shí),PC-1分散性最好,水泥凈漿流動(dòng)度達(dá)345mm(摻量為0.25wt%,水灰比為0.29),且2h內(nèi)無損失;通過正交試驗(yàn)研究了PC-2和PC-3最佳合成配比與工藝:當(dāng)引發(fā)劑摻量為1.0%,n(AA):n(SAS):n(MACA)為10:3:3時(shí),PC-2的分散性能最好,且能改善水泥泌水現(xiàn)象;當(dāng)摩爾比為AA:MAA:SAS:MACA:mPEGMA為4.5:1.5:3:1:3,引發(fā)劑量為1.5%時(shí),合成的PC

4、-3分散性最強(qiáng),摻0.25%的PC-3的水泥凈漿流動(dòng)度達(dá)360mm(W/C為0.29),2h后略有增加,且在低水灰比時(shí),水泥凈漿流動(dòng)度依然較好。
　　采用紅外吸收光譜分析、特性黏數(shù)和表面張力等表征手段研究了超塑化劑的結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系;聯(lián)系超塑化劑對水泥分散性和粒子的表面ζ電位分析探討了聚羧酸系超塑化劑的作用機(jī)理,發(fā)現(xiàn)都符合靜電斥力與空間位阻作用;試驗(yàn)通過測試水泥干燥收縮、孔徑、混凝土坍落度和強(qiáng)度等研究了新型聚羧酸系超塑化劑的性能。