聚羧酸系高效減水劑的制備及其性能研究.pdf

1、本文根據(jù)目前聚羧酸系減水劑存在的一系列問(wèn)題，以分子設(shè)計(jì)理論為指導(dǎo)，在系統(tǒng)研究自由基聚合原理和優(yōu)化匹配單體活性的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)并制備出工藝簡(jiǎn)單、能耗低、副反應(yīng)少、摻量低和減水率高的聚羧酸減水劑，并通過(guò)研究其結(jié)構(gòu)與吸附、吸附與分散性的關(guān)系，探討了聚羧酸減水劑的作用機(jī)理。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴以聚氧乙烯醚（OXAB）、馬來(lái)酸酐（MAL）、甲基丙烯磺酸鈉（MAS）為原料合成聚馬來(lái)酸酐高效減水劑。通過(guò)正交試驗(yàn)和單因素優(yōu)化試驗(yàn)得到其最佳工

2、藝條件為：n(OXAB):n(MAL):n(MAS)=0.85:2.75:0.3，引發(fā)劑過(guò)硫酸鈉（APS）為單體總質(zhì)量的3.5%，80℃反應(yīng)2.5h，90℃再反應(yīng)0.5h。當(dāng)聚馬來(lái)酸酐減水劑的摻量為0.8%時(shí)，C40混凝土的初始塌落度為235 mm，1h后塌落度為85 mm，含氣量為3.8%，28d的強(qiáng)度高達(dá)62.7MPa。⑵以國(guó)內(nèi)易得且價(jià)格便宜的異丁烯醇代替國(guó)外進(jìn)口且價(jià)格昂貴的異丙烯醇作為合成異丁烯基聚氧乙烯聚氧丙烯醚（OXAC）的原

3、料，并與丙烯酸（AA）共聚制備聚丙烯酸減水劑。通過(guò)正交試驗(yàn)和單因素優(yōu)化試驗(yàn)得到其最佳工藝條件為：n(OXAC):n(AA)=0.046:0.175，引發(fā)劑H2O2的用量為單體總質(zhì)量的1.2%，抗壞血酸（VC）的用量為H2O2用量的26.9%，在60℃下反應(yīng)5.0h。當(dāng)聚丙烯酸減水劑的摻量為0.92%時(shí)，C40混凝土的初始塌落度為217mm，1h后塌落度為195 mm，含氣量為3.5%，28d的強(qiáng)度高達(dá)65.4MPa。⑶研究了水化時(shí)間和水

4、化溫度對(duì)聚羧酸高效減水劑在水泥顆粒表面吸附量的影響。研究結(jié)果表明：水泥水化20分鐘時(shí)，減水劑的吸附量已達(dá)到飽和；隨著水化溫度的升高，其吸附量逐漸增大。⑷研究了不同分子結(jié)構(gòu)聚羧酸減水劑的吸附等溫線。減水劑陰離子含量越高，其吸附量越大；側(cè)鏈越長(zhǎng)，吸附量越??；隨著減水劑酸酯比的增大，其吸附量先增大后減小，其中以酸酯比為7:1時(shí)吸附性能最好。采用Langmuir吸附模型和Freundlich吸附模型對(duì)不同側(cè)鏈系列的吸附等溫線進(jìn)行擬合，發(fā)現(xiàn)Lan