聚α-烯烴磺酸鈉低聚物的合成、表征及其性能研究.pdf

1、水泥混凝土在我國的消耗量在逐年增大,如今已處在世界前幾位。水泥的制備不復(fù)雜，可以鑄成任意形狀，強度高，對環(huán)境污染小，所以用途十分廣泛。水利、石材、建筑、國防等都離不開水泥混凝土。然而，隨著如今的科學(xué)技術(shù)發(fā)展和環(huán)保體系的不斷完善，水泥混凝土改制改良已經(jīng)迫在眉睫?，F(xiàn)代工業(yè)要求的水泥需具備高強、早凝、輕質(zhì)和耐用性等特點。經(jīng)過研究證實，為了提高水泥混凝土的綜合特性，外加水泥添加劑是一種不錯的辦法。21世紀的工業(yè)建筑標準越來越高，使得水泥混凝土的

2、特性必須非常好。在水泥懸浮體系中，水泥外加劑已經(jīng)成為了不可或缺的組分。
　　水泥分散劑作為眾多水泥混凝土外加劑的其中一種，能高效的改善水泥的標準和質(zhì)量。因水泥分散劑易制、價格低廉且見效快，各個國家都在建筑工業(yè)中廣泛使用水泥分散劑，如挪威、美國等，水泥分散劑的使用率達到了60％以上。
　　分散劑的作用有很多，如潤濕、助磨、稀釋和穩(wěn)定。加入水泥漿后，可以定量減少水的外添加量，起到降低成本、降低能源消耗和環(huán)保的作用。同時水泥分散劑

3、明顯增加了水泥漿的固含量，且黏度低，容易攪拌，降低了人力成本。攪拌均勻后的水泥分散體系穩(wěn)定而均勻。
　　本文以α-烯烴磺酸鈉為單體，過氧化苯甲酰為引發(fā)劑，次亞磷酸鈉為鏈轉(zhuǎn)移劑，采用溶液聚合法，通過自由基共聚制備了聚α-烯烴磺酸鈉，研究了聚合工藝對聚合物性能的影響。使用紅外光譜對聚合物進行結(jié)構(gòu)表征。通過表面張力儀、接觸角測量儀、水煤漿粘度計和流變儀研究了產(chǎn)物的表面活性、潤濕性能和分散性能。通過分水法、攪動法分別考察了產(chǎn)物的乳化性能和

4、起泡性能。通過熱失重分析考察了產(chǎn)物的熱穩(wěn)定性。
　　完成了單因素實驗，考查了不同單因素條件下分散劑對水泥漿的影響，確定了最佳聚合反應(yīng)工藝，以最佳反應(yīng)條件進行制漿，進行聚合物的物化性能檢測和應(yīng)用性能研究。
　　研究了不同分散劑摻量、水泥漿 pH值、溫度、Zeta電位等條件下水泥漿性能；將聚α-烯烴磺酸鈉與木質(zhì)素磺酸鈉進行復(fù)配，得到復(fù)配分散劑，并研究了復(fù)配分散劑對水泥漿效果的應(yīng)用性能。
　　實驗結(jié)果表明：
　?。?）

5、最佳聚合反應(yīng)工藝：W(BPO)＝0.7%（以單體質(zhì)量計算），W(SHP)＝4%（以單體質(zhì)量計算），緩慢滴加引發(fā)劑，采用梯度升溫，最高反應(yīng)溫度為80℃，總反應(yīng)時間4h，最后用氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH值為7～9，得到黃色透明油狀分散液，即聚α-烯烴磺酸鈉分散劑。
　?。?）紅外光譜結(jié)果證明原料單體已經(jīng)聚合，25℃下產(chǎn)物的CMC為5.9×10-2mol·L-1，表面張力為37.3mN·m-1，在煤塊表面的接觸角為32.30°，表明其具有較高的表

6、面活性和潤濕性能；聚α-烯烴磺酸鈉耐熱溫度為300℃左右，此外聚α-烯烴磺酸鈉還表現(xiàn)出良好的乳化性能和起泡性能。
　?。?）通過考察在不同分散劑添加量、溫度、pH和Zeta電位變量下，分散劑對水泥漿的分散效果，確定了水泥漿制備的最佳技術(shù)為:常溫、水泥漿 pH值約為7~9，聚α-烯烴磺酸鈉摻量為0.5%時，水泥漿的 Zeta電位變化趨于穩(wěn)定。
　?。?）使用聚α-烯烴磺酸鈉分散劑與木質(zhì)素磺酸鈉進行復(fù)配，考察了不同復(fù)配比例的分散