聚醚类聚羧酸减水剂合成工艺及性能研究

采用烯丙基聚乙二醇(AEO)、马来酸酐、乙烯基磺酸钠为聚合单体,水溶液自由基聚合合成一系列聚醚类聚羧酸减水剂,研究了合成工艺对减水剂性能的影响规律.结果表明,当烯丙基聚乙二醇与马来酸酐质量比为3～5,引发剂用量为单体总质量的6%～7%,反应温度为75～85℃时,合成的聚羧酸减水剂在掺量为水泥质量的1%时,水泥净浆流动度可达270mm.分散性和分散保持性受AEO分子量的影响,当接枝共聚分子量为800～1200的AEO时,水泥净浆流动度相对较大;当接枝共聚分子量为350～500的AEO时,分散保持性较好.浆体凝结时间随AEO分子量的增加而缩短,分子量越小,缓凝效果越好.     

磷酸酯型聚羧酸减水剂的合成及其对矿粉适应性研究

以异戊烯醇基聚乙二醇、丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯磷酸酯为聚合单体,甲基丙烯酸磺酸钠为链转移剂,通过自由基水溶液聚合法合成磷酸酯型聚羧酸减水剂PCE-Y-HEMAP。采用FTIR、GPC、TOC和TGA等对磷酸酯型减水剂与含有白云母、钠长石矿物石粉进行适应性研究。FTIR、GPC分析表明,成功合成了一种HEMAP改性的新型减水剂。水泥净浆流动度试验结果表明,PCE-YHEMAP具有良好的分散性和分散保持性。TGA、TOC分析表明,PCE-Y-HEMAP对含钠长石粉水泥分散保持性较好的原因是减水剂分子吸附在钠长石骨架折陷结构之间吸附性较强、吸附量较少。另外,吸附在钠长石表面的减水剂由于空间位阻作用,对水泥颗粒有一定的分散作用,适应性较好。     

聚羧酸减水剂结构参数对分散性和吸附性的影响

从分子设计角度,选择异丁烯聚氧乙烯基醚、丙烯酸和过硫酸铵等为原料,合成了一系列具有不同结构参数的聚羧酸减水剂,并通过水泥吸附量和净浆流动度测试,分析了不同结构参数对减水剂分散性和吸附性的影响,并进一步研究了聚羧酸减水剂在水泥颗粒表面吸附的变化规律.结果表明:在加热工艺下,合成的重均分子质量为55128、大单体转化率为8...     

单矿物黏土对聚羧酸减水剂分散性的影响与机理

研究了4种单矿物黏土(钠基蒙脱土、钙基蒙脱土、伊利土、高岭土)对掺聚羧酸减水剂水泥净浆流动度的影响,测定了单矿物黏土的水-黏土质量比及其对聚羧酸减水剂的吸附量,以及在此基础上单独补偿水或减水剂后单矿物黏土对聚羧酸减水剂分散性能的影响.结果表明:补偿水或聚羧酸减水剂之后,基本可消除伊利土、高岭土对水泥净浆流动度的影响,但蒙脱土的影响仍显著存在;对吸附了聚羧酸减水剂的单矿物黏土进行的红外光谱、X射线衍射分析表明,蒙脱土对聚羧酸减水剂的层间吸附是导致其对聚羧酸减水剂吸附量和聚羧酸减水剂分散性的影响比其他单矿物黏土大的主要原因.     

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。     

聚羧酸系减水剂的缓释效应及机理

通过水溶液自由基聚合法,利用丙烯酸羟乙酯、丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸和马来酸酐取代部分丙烯酸合成了含有不同官能团的聚羧酸系减水剂.通过测试水泥净浆流动度、减水剂在水泥净浆中的吸附量和水解行为,研究了官能团对减水剂缓释效应的影响机理.结果表明:含4种官能团的聚羧酸系减水剂对水泥净浆经时流动性均有不同程度的增强...     

含AMPS组元的聚羧酸减水剂对黏土敏感性的研究

在传统丙烯酸-异戊烯基聚氧乙烯醚(AA-TPEG)聚羧酸减水剂(PCE)基础上引入2-丙烯酰胺-2-甲基丙烯磺酸(AMPS)单体,合成了AA-TPEG-AMPS聚羧酸减水剂(ATS),研究了其在水泥-蒙脱土浆体系统中的分散性.结果表明:ATS减水剂在蒙脱土上的吸附行为与PCE无明显差别,但在水泥颗粒上的吸附量较小,吸附层厚度较大,能显著降低水泥颗粒表面的Zeta电位,对水泥-蒙脱土浆体系统仍具有较好的分散性及分散保持性,降低了聚羧酸减水剂对蒙脱土的敏感性.     

抗泥型两性聚羧酸减水剂的制备及性能研究

以异戊烯醇聚氧乙烯醚(TPEG2400)、丙烯酸(AA)和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)为单体,过氧化氢(H2O2)/抗坏血酸(Vc)为引发剂,3-巯基丙酸(3-MPA)为链转移剂,合成了两性聚羧酸减水剂。以水泥净浆流动度为评价指标,确定最优单体摩尔比为n(TPEG2400)∶n(AA)∶n(DMC)=1.0∶3.2∶0.3。测试结果表明,当水灰比为0.29、两性聚羧酸减水剂折固掺量为水泥质量的0.13%时,水泥净浆初始流动度为275 mm,60 min流动度为245 mm,具有较好的分散性和分散保持性。当水泥中膨润土含量达2%,减水剂折固掺量为0.13%时,APC2具有较好的抗泥性,且具有良好的分散保持性能。     

聚羧酸减水剂的合成条件对水泥净浆流动度的影响

讨论合成条件对水泥净浆流动度的影响,确定适宜的合成条件。试验表明:引发剂用量达到大单体质量的6.8%,大单体、顺丁烯二酸酐、甲基丙烯磺酸钠和丙烯酰胺的质量比为1∶0.235∶0.100∶0.027,反应温度约为80℃,反应时间为6~7 h,制备出了水泥净浆流动度为280 mm、分散性能较好的聚羧酸减水剂。红外光谱表明,聚羧酸减水剂分子中包含羟基(-OH)、磺酸基(-SO-3),羧基(-COOH)、酰胺基(-CONH2)、醚基(-O-)等特征官能团,说明特征官能团对聚羧酸减水剂的性能起着重要作用。     

氧化还原引发体系合成聚羧酸系高效减水剂

采用自制的聚乙二醇单甲醚1500甲基丙烯酸酯（MPEG1500-MAA）和甲基丙烯酸（MAA）试剂,在不同引发体系下合成聚羧酸系高效减水剂。分别探讨了甲基丙烯磺酸钠（SMAS）、甲基丙烯酸（MAA）以及引发剂过硫酸铵（PASM）的掺量与减水剂分散性和分散保持性的关系,研究了过硫酸铵—亚硫酸氢钠、过硫酸铵—亚硫酸氢钠—亚铁盐和过氧化氢—亚硫酸氢钠—亚铁盐三种氧化还原引发体系中各组分掺量、反应温度对减水剂分散性及分散保持性的影响,确定了在氧化还原引发体系条件下,减水剂反应温度可降低到60℃左右,所合成的减水剂为水泥折固掺量0.3%,水灰比为0.29时,其净浆流动度达250～260mm,30min流动度保持率大于95%。