磷酸型聚羧酸減水劑的合成工藝研究.pdf

1、聚羧酸高效減水劑（PC）是一類由聚羧酸主鏈和特定功能性側(cè)鏈構(gòu)成的分散劑，因其用量少、高減水率、分散性能好等特點(diǎn)，在水泥混凝土行業(yè)有廣泛的應(yīng)用。但是，傳統(tǒng)的聚羧酸減水劑合成溫度相對(duì)高，生產(chǎn)中反應(yīng)釜溫度不易控制，存在操作難度大、能耗高、成本高的問(wèn)題。同時(shí)，水泥中存在的SO42-離子與減水劑競(jìng)爭(zhēng)性附著到水泥顆粒表面，降低了減水劑的減水效果，引入磷酸基團(tuán)之后能夠減小 SO42-離子的競(jìng)爭(zhēng)吸附。因此，本文通過(guò)分子設(shè)計(jì)，在減水劑中引入-COOH、磷

2、酸基、-SO3H等基團(tuán)，在氧化-還原引發(fā)體系的作用下制備了磷酸型聚羧酸減水劑。
　　首先，研究了在較低溫度下制備聚羧酸減水劑的機(jī)理和磷酸基團(tuán)在水泥中的作用機(jī)制，為降低減水劑的聚合溫度和引入磷酸基團(tuán)提供了理論依據(jù)。
　　其次，對(duì)大單體的種類和分子量、鏈轉(zhuǎn)移劑、氧化-還原體系進(jìn)行了選擇，結(jié)果表明分子量為2400的異戊烯醇聚氧乙烯醚大單體（TPEG）和其他小單體在氧化還原劑過(guò)硫酸銨-抗壞血酸與鏈轉(zhuǎn)移劑巰基丙酸的作用下制備的磷酸型聚

3、羧酸減水劑表現(xiàn)出優(yōu)異的性能。
　　最后，通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)和響應(yīng)面分析實(shí)驗(yàn)確定制備磷酸型聚羧酸減水劑的主要原料甲基丙烯酸（MAA）、甲基丙烯基磺酸鈉（SMAS）、不飽和磷酸單酯（UPE）、異戊烯醇聚氧乙烯醚（TPEG）之間的摩爾比為3.87:0.29:0.49:1。優(yōu)化后的合成工藝條件為氧化型引發(fā)劑(NH4)2SO摻量是總單體摩爾量的4％（摩爾分?jǐn)?shù)，下同），還原型引發(fā)劑抗壞血酸摻量為總單體摩爾量的0.35%，鏈轉(zhuǎn)移劑摻量為總單體摩爾量

4、的3%，聚合時(shí)間為4 h，聚合溫度為35℃，以勻速滴加的方式進(jìn)行加料。在以上工藝條件下制備的減水劑的初始水泥凈漿流動(dòng)度為310 mm，減水率達(dá)到30%，固含量達(dá)到39%。另外，由響應(yīng)面分析結(jié)果可知各個(gè)單體的摩爾比對(duì)減水劑性能的作用順序依次為：n(MAA):n(TPEG)>n(UPE):n(TPEG)>n(SMAS):n(TPEG)。
　　本文制備的磷酸型聚羧酸減水劑分散能力強(qiáng)，與水泥的相容性較好，而且工藝過(guò)程節(jié)能、環(huán)保，對(duì)減水劑的