功能型聚羧酸減水劑的合成及其作用機理研究.pdf

1、論文針對目前聚羧酸減水劑實際應用中存在的問題,依據分子設計原理,設計了基于聚乙二醇(分子量4000)和馬來酸酐的酯化反應,在引發(fā)劑的作用下進一步與功能小單體(甲基丙烯磺酸鈉和丙烯酰胺)發(fā)生自由基共聚反應,合成了含有-COOH、-CONH2-、-OCH2CH2-等官能團的保坍型聚羧酸減水劑。通過對合成工藝條件的考察,確定酯化反應摩爾比為n(聚乙二醇):n(順丁烯二酸酐):n(對甲苯磺酸)=1:6:1,反應溫度90℃,反應時間6h;聚合反應

2、摩爾比為n(中間單體):n(甲基丙烯磺酸鈉):n(丙烯酰胺)=1:4:1,反應溫度70℃,反應時間5h;阻聚劑對苯二酚用量為單體總質量的0.047％,引發(fā)劑過硫酸銨用量為單體總質量的0.86％時,合成的聚羧酸減水劑的保坍性能最佳。通過UV、FT-IR、GPC等的表征,及流動度、泌水率、擴展度的測定,表明合成產物達到設計目標。
　　通過對混凝土用骨料含泥量影響減水性能的成因分析研究,利用甲基丙烯酸、聚乙二醇(2000)在催化劑作用下

3、進行酯化反應合成大單體,再經引發(fā)劑作用,與甲基丙烯磺酸鈉、丙烯酰胺共聚合成抗泥土敏感型聚羧酸減水劑。正交試驗優(yōu)化了合成工藝,確定酯化反應n(聚乙二醇):n(甲基丙烯酸)=1:1.8,溫度為130℃、時間5.5h、催化劑用量為總量的6％、對苯二酚用量為總量6％,酯化率可達95％。聚合反應滴加時間2h、n(酯化單體):n(甲基丙烯磺酸鈉):n(丙烯酰胺)=1:0.4:0.4、溫度為70℃、反應時間5h、VAPS為15mL、V巰基乙酸溶液用量

4、2mL;用于泥含量≤10％的凈漿,流動度可達300mm,具有優(yōu)良的抗泥土敏感性。
　　在探討聚羧酸減水劑的作用機理及對水泥水化過程中產物的影響規(guī)律的基礎上,通過動態(tài)監(jiān)測水泥水化過程pH,以及對水化產物的XRD、DTG、顯微形貌、Zeta電位等測試分析,推測了功能型聚羧酸減水劑在水化過程中抗泥土的作用機理并利用復配技術解決了聚羧酸減水劑對水敏感的難題。凈漿實驗結果表明,復配聚羧酸減水劑減水率、泌水率等性能指標明顯改善,當用水量在10