超长侧链梳形聚羧酸减水剂对水泥浆体早期性能的影响

选用2种不同类型的超长聚醚侧链来合成梳形聚羧酸共聚物,并作为水泥体系的分散剂。通过水泥浆体分散、水化行为和强度发展的试验结果表明,超长侧链梳形聚羧酸共聚物比普通梳形聚羧酸共聚物具有更显著加速水泥水化、提高水泥基材料强度的作用。对比2种类型的超长侧链聚羧酸,酯型超长侧链梳形聚羧酸减水剂(PCA-COO)具有更好的早强效果,而醚型超长聚醚侧链梳形聚羧酸减水剂(PCA-O)具有更好的分散作用。     

酰胺型聚羧酸系减水剂的合成研究

制备了一种酰胺型聚羧酸系减水剂,研究了主链分子量、主链组成以及侧链接枝密度对其减水保坍性能的影响,通过FTIR、GPC对其结构进行了表征,最后与聚羧酸醚(AA/HPEG共聚物)、聚羧酸酯(MAA/MPEGMA共聚物)等两类聚羧酸系减水剂进行了性能对比。结果表明:主链分子量约4 000、主链组成是摩尔比AA/MAA=3∶1的共聚物、侧链接枝密度为20%的酰胺型聚羧酸系减水剂综合性能最好,其混凝土减水率、坍落度保持和抗压强度等性能均优于聚羧酸醚和聚羧酸酯两类减水剂。     

聚羧酸系减水剂结构与其分散性能的关系

本文从聚羧酸系减水剂的主链、侧链和吸附基团等结构入手,介绍了聚羧酸减水剂独有的特点;对聚羧酸减水剂的分子结构特点和分散性能之间的关系进行了阐述,发现聚羧酸减水剂分子量的大小、侧链密度、侧链长度、侧链封端方式、侧链连接方式以及吸附基团对分散性能都有很大的影响;各单一分子结构特点之间对分散性能的影响也是相互制约或叠加的,并不是独立影响的。     

聚羧酸超塑化剂稳定分散石膏浆体的研究

研究了甲基丙烯酸-甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯共聚物(MAA-MPEGMA)、马来酸酐-烯丙基聚乙二醇醚共聚物(MA-APEG)、丙烯酸-烯丙基聚乙二醇醚共聚物(AA-APEG)这3种梳形聚羧酸接枝共聚物以及丙烯酸均聚物(PAA)对石膏粉体的分散性能.结果表明:聚合物侧链长度越短、相对分子质量越小、电荷密度越高,对石膏的分散性能越好,同时凝结时间也越长;聚羧酸共聚物能够改善石膏硬化体的微观结构和孔结构.掺加聚羧酸共聚物后显著降低了石膏硬化体的孔隙率;但是也明显增大了石膏硬化体的平均孔径和孔径分布.红外光谱分析表明,聚羧酸共聚物在石膏颗粒表面的吸附是一种化学吸附.3种共聚物对石膏的吸附强度顺序是:马来酸共聚物丙烯酸共聚物甲基丙烯酸共聚物.     

聚羧酸高效减水剂的结构与性能关系研究

以过硫酸铵和双氧水为复合引发体系,采用不饱和单体直接共聚,得到一类主链为羧基、酯基、酰胺基,侧链为聚乙二醇醚基的新型聚羧酸高效减水剂,研究了共聚物的结构对分散性能的影响。     

MPEG侧链长度对聚羧酸超塑化剂吸附分散性能的影响

通过自由基聚合反应,本文制备了一系列具有不同侧链长度的梳型共聚物。研究了MPEG侧链长度对梳型共聚物分子构象的影响,并通过总有机碳分析(TOC)和净浆流动度测试对制得的不同侧链长度的聚羧酸梳型共聚物在水泥颗粒上的吸附分散性能进行了表征。结果表明:随着侧链MPEG长度的增加,共聚物在水泥颗粒上的吸附量会急剧降低;在MPEG-MAA与甲基丙烯酸(MAA)共聚体系中,按一定比例同时接人不同长度的MPEG侧链时,共聚物会表现出特殊的吸附规律;并且当侧链聚合度n_(EO)=22和n_(EO)=43按摩尔比1:2在共聚体系中进行接枝时,共聚物表现出最佳的分散性能。     

聚羧酸超塑化剂的侧链结构对其吸附分散性能的影响

通过自由基聚合反应,制备了具有不同侧链长度的梳型共聚物,研究了MPEG侧链长度对梳型共聚物分子构象的影响,并通过总有机碳分析(TOC)和水泥净浆流动度测试,对制得的不同侧链长度的聚羧酸梳型共聚物在水泥颗粒上的吸附分散性能进行了表征.结果表明,随着侧链MPEG长度的增加,共聚物在水泥颗粒上的吸附量会急剧降低.在MPEG-MAA与甲基丙烯酸(MAA)共聚体系中,按一定比例同时接入不同长度的MPEG侧链时,共聚物会表现出特殊的吸附规律.当侧链聚合度nEO=22和nEO=43的MPEG以摩尔比为1:2在共聚体系中进行接枝时,共聚物表现出最佳的分散性能.     

侧链结构酯醚共聚型聚羧酸减水剂的研究与应用

将烯丙基聚氧乙烯醚(APEG-1200)和3种聚乙二醇(PEG300、PEG600、PEG800)酯化大单体共聚得到侧链结构酯醚共聚型聚羧酸减水剂,探讨了共聚物侧链组成、引发剂用量对该减水剂分散性和分散保持性的影响,考察了不同侧链长度减水剂在水泥颗粒表面的吸附量,并与目前市场应用量大的侧链结构聚醚型减水剂、聚酯型减水剂进行了混凝土应用性能对比试验。结果表明,长短侧链有机结合的酯醚共聚型聚羧酸减水剂有利于形成更大的空间位阻,有较好的水泥净浆分散性和分散保持性,在水泥颗粒表面吸附量较小,保坍性能较好,增强效果明显。     

超长侧链型梳形聚羧酸减水剂对水泥浆体分散与早期水化的影响

使用不饱和醇经过阴离子开环聚合加成环氧乙烷(EO)制得分子量较高的聚醚大单体,并进一步合成出超长侧链型梳形聚羧酸减水剂.考察了该减水剂对水泥浆体分散和早期水化的影响,结果发现,相比传统酯化法制得的超长侧链型梳形聚羧酸减水剂,合成的超长侧链型聚羧酸减水剂具有更好的分散和分散保持性能,且早强性能不降低,合成过程更简单、更环保.     

MPEG系高性能减水剂分子结构对水泥颗粒分散性的影响

采用不同分子质量的MPEG合成出一系列聚羧酸系高性能减水剂,通过FT-IR、凝胶渗透色谱对其进行分子结构表征,探讨了聚氧乙烯基(PEO)侧链长度及其接枝密度和聚合物分子质量对水泥颗粒分散性能的影响。结果表明,PEO侧链长度和侧链接枝密度与水泥颗粒分散性密切相关;对于不同PEO侧链长度的减水剂,侧链接枝密度适中时,减水剂表现出较高的分散能力以及分散性保持能力;聚合物分子质量不宜过大或过小,只有适中分子质量的减水剂产品才具有最佳的分散效果;较高的大单体转化率相当于提高了聚羧酸产品的有效掺量,有利于提升聚羧酸减水剂的分散性能。     

聚羧酸系减水剂结构与性能关系的试验研究

在水溶液体系中，由带有羧酸基的丙烯酸（AA），带磺酸基的甲基丙烯磺酸钠（MAS），带聚氧化乙烯基乙二醇与过量的丙烯酸部分酯化物（PA）等单体合成聚羧酸系减水剂，试验通过检测合成溶液中的不饱和双键残余浓度，提出聚合物的单元化学结构，分析了磺酸基及侧链长度对减水剂性能的影响，并且对比了掺其它类型商用减水剂混凝土的一些性能。     

海洋混凝土用高性能聚羧酸系减水剂的研制

制备了不同链长的甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯单体及烯丙基聚氧乙烯醚衣康酸酯交联剂,分别合成了具有高减水作用的甲基丙烯酸酯类羧酸聚合物PCI和高分散保持作用的烯丙基聚乙二醇醚类羧酸聚合物PC2,将2种聚合物复合而成具有显著高减水作用和高流动保持能力的JSPC高性能聚羧酸系减水剂,适合与矿渣、粉煤灰、钢筋阻锈剂等材料一起用于配制海洋高性能混凝土。     

缓凝型聚羧酸减水剂的研究

本文通过合成一系列不同侧链结构的缓凝型聚羧酸减水剂(KH),并测试了掺KH水泥浆体的凝结时间、化学收缩值、电阻率、水化热,研究TKH侧链结构对水泥水化缓凝作用的影响规律.结果表明:侧链聚氧乙烯基分子量为400时,水泥净浆终凝时间比空白样延长近7 h,24 h化学收缩值比空白样小近1倍,水化第二温峰出现的时间推迟了近20h.     

环保型聚羧酸盐减水剂的研制与工程应用

本文以聚乙二醇单甲醚和甲基丙烯酸为主要原料,以抽真空和氮气带水的除水工艺,直接酯化制备了大分子单体,大分子单体通过氧化还原体系引发,在水溶液中经自由基聚合得到聚羧酸盐减水剂.通过本方法制备的聚羧酸盐减水剂,减水率高、保坍性能好,在工程应用中性能优异.     

三乙醇胺与聚羧酸减水剂复配对混凝土性能的影响研究

采用三乙醇胺早强剂与聚羧酸减水剂进行复配,并研究其在低温环境下对混凝土性能的影响,为开发早强型聚羧酸减水剂进行探索。试验证明:采用三乙醇胺与聚羧酸减水剂复配使用可以有效提高混凝土在低温环境下各个龄期的强度,同时在一定掺量条件下对聚羧酸减水剂的减水、保坍效果影响不大。当聚羧酸减水剂掺量为1.8%时,三乙醇胺的适宜掺量为0.04%~0.06%。     

Influence of cations on noncovalent interactions between 6-propionyl-2-dimethylaminonaphthalene (PRODAN) and dissolved fulvic and humic acids

The influence of cations (Na(+), Ca(2+) and Mg(2+)) on noncovalent interactions between 6-propionyl-2-dimethylaminonaphthalene (PRODAN) and dissolved fulvic acids (FAs) (Norman landfill leachate fulvic acid (NLFA) and Suwannee River fulvic acid (SRFA)) and dissolved humic acids (HAs) (Suwannee River humic acid (SRHA) and Leonardite humic acid (LHA)) was examined using steady-state fluorescence spectroscopy at pH 4, 7 and 10 as a function of cation concentration (up to 25-100mM). Regardless of pH and cation concentration, PRODAN quenching by FA was unaffected by cations. However, interactions between PRODAN and HA decreased in the presence of cations at pH 7 and 10. Cation concentrations below the HA charge density resulted in the greatest decrease of PRODAN quenching, while very little additional decrease in PRODAN quenching occurred at cation concentrations above the HA charge density. This suggests that as the HA carboxylic acid functional groups form inner sphere complexes with divalent cations, intramolecular interactions result in a contraction of the HA molecular structure, thereby preventing PRODAN from associating with the condensed aromatic, electron accepting moieties inherent within HA molecules and responsible for PRODAN quenching. However, once the HA carboxylic acid functional groups are fully titrated with divalent cations, PRODAN quenching is no longer significantly influenced by the further addition of cations, even though these additional cations facilitate intermolecular interactions between the HA molecules to form supramolecular HA aggregates that can continue to increase in size. Regardless of FA and HA type, pH, cation type and concentration, the lack of blue-shifted fluorescence emission spectra indicated that micelle-like hydrophobic regions, amenable to PRODAN partitioning, were not formed by intra- and intermolecular interactions of FA and HA.     

新型氨羧类高效减水剂合成工艺的研究

将—COOM基团引入传统氨基磺酸盐系高效减水剂分子结构中,开发了一种新型的高效减水剂——氨羧类高效减水剂。研究了自制磺化单体M用量、甲醛用量、甲醛滴加速度及反应溶液浓度对氨羧类高效减水剂性能的影响。结果表明,氨羧类高效减水剂减水率高,与水泥适应性优于萘系高效减水剂及传统氨基磺酸盐高效减水剂。     

新一代超塑化剂与混凝土改性剂

在国外，新一代超塑化剂已进入市场，聚羧酸盐类对水泥体系的作用机理区别于萘系等传统的超塑化剂。硅粉货源有限，可用高活性偏高岭土超细粉代替。俄罗斯研制成功的改性剂适于制造高强度性能混凝土。     

羟基氨基羧基磺酸系高效减水剂的应用性能研究

根据分子结构设计理论,在反应体系中通过引入水扬酸,制备出分子链中含有-SO3H、-OH、-NH2、-COOH基团的新型羟基氨基羧基磺酸系(AH)高效减水剂,AH高效减水剂对水泥颗粒具有很好的分散性和分散保持性.研究了AH高效减水剂不同掺量对混凝土减水率、强度和凝结时间的影响,比较了不同种类减水剂的性能.结果表明,AH高效减水剂与传统的萘系减水剂相比具有掺量小、减水率高、应用性能更好、生产工艺简单的优点,能够满足不同强度等级的泵送混凝土需求.     

三种聚羧酸系外加剂与水泥及矿物掺合料的相容性对比研究

聚羧酸系外加剂可较大提高混凝土的工作性能，但其用量及与水泥的相容性对混凝土性能影响巨大。通过设计三种聚羧酸系外加剂与水泥的相容性试验，得出粉煤灰、石粉矿物掺合料对聚羧酸外加剂与水泥的相容性有较好的调节作用。