聚羧酸混凝土減水劑的合成與表征.pdf

1、本文系統(tǒng)開展了兩步法合成聚羧酸系減水劑的研究,得出了最佳的合成工藝條件和配方。具體工藝為:以甲基丙烯酸和聚乙二醇為原料通過酯化反應(yīng)得出聚乙二醇甲基丙烯酸單酯大分子單體,再以大分子單體為原料合成聚羧酸系減水劑。然后,將自制的聚羧酸減水劑與市售減水劑進(jìn)行了性能對比,并通過微觀測試手段對其進(jìn)行了表征及機(jī)理研究。
　　 首先,本論文先通過正交實驗,對酯化反應(yīng)各原料的摻量與酯化率的影響進(jìn)行了研究,得出了各因素對酯化率影響的主次順序為酸醇比

2、＞反應(yīng)時間＞催化劑的含量＞阻聚劑的含量。通過單因素變化實驗和不同原料對比試驗,選擇對甲苯磺酸為催化劑,對苯二酚為阻聚劑,甲苯為帶水劑,聚乙二醇分子量為600。得出了在選用酸醇摩爾比1.2:1,酯化反應(yīng)時間8h,催化劑用量4％,阻聚劑用量為0.8％,帶水劑用量為15％,酯化溫度130℃時,酯化率最高,為79.8％。通過紅外光譜分析,目標(biāo)產(chǎn)物為聚乙二醇甲基丙烯酸單酯,并在其分子結(jié)構(gòu)上接枝了-O-H,-C=O,-C-O等官能團(tuán)。
　　

3、 其次,系統(tǒng)開展了以第一步合成的大分子單體(P10),甲基丙烯磺酸鈉(MAS)、甲基丙烯酸(MAA)、過硫酸鈉(SPS)為原料合成聚羧酸減水劑的研究。正交實驗結(jié)果表明:各因素對水泥凈漿流動度和減水率的影響的主次順序為MAS含量＞P10含量＞MAA含量＞SPS含量。通過單因素變化實驗和不同原料對比試驗,確定選用SPS為引發(fā)劑,側(cè)鏈分子聚合度為10。得出了在選用MAS含量為18mol、P10含量為15mol、MAA含量為30mol、SPS用

4、量為1.2％,反應(yīng)溫度80℃,反應(yīng)時間6h時,水泥凈漿流動度最佳為315mm,減水劑的減水率最佳為37.1％。通過紅外光譜,本實驗確定了減水劑分子中存在可分散水泥顆粒的官能團(tuán)如-OH,-C-O,-SO3。
　　 最后,本文將自制減水劑與其他市售減水劑進(jìn)行對比實驗,并運用現(xiàn)代分析測試儀器對其微觀機(jī)理進(jìn)行了研究。與其他減水劑相比,摻加聚羧酸減水劑的水泥基材料的早期強度與后期強度得到明顯提高,塌落度損失減小。微觀測試表明,摻加聚羧酸減