聚羧酸高效陶瓷减水剂的合成及性能

以马来酸酐(MA)、丙烯酸(AA)和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为单体,采用水溶液聚合法制备了一种线型MA/AA/AMPS聚羧酸高效陶瓷减水剂。通过正交实验,研究了各反应条件对添加了0.35%(相对于绝干料浆质量)线型MA/AA/AMPS聚羧酸高效陶瓷减水剂的陶瓷坯体料浆流动时间的影响,并进一步利用FTIR和XRD等手段对线型MA/AA/AMPS聚羧酸高效陶瓷减水剂的官能团结构和晶相结构进行了表征,分别用POM和SEM照片观察陶瓷坯体料浆的分散情况和陶瓷坯体试样的断面形貌。结果表明,线型MA/AA/AMPS聚羧酸高效陶瓷减水剂最佳合成条件为:聚合温度为80℃、引发剂用量占聚合单体总质量的9%、n(MA)∶n(AA)∶n(AMPS)=1.0∶3.5∶1.5、聚合时间为4 h。当线型MA/AA/AMPS聚羧酸高效陶瓷减水剂掺量为0.35%(相对于绝干料浆质量)时,陶瓷坯体料浆体系的黏度从689.5 mPa·s降低到56.8 mPa·s。     

一种聚羧酸型高效减水剂的试验研究

采用溶液共聚合成了一种聚羧酸型高效减水剂,对合成中影响减水剂性能的各种因素进行了分析;运用正交实验法,得出了合成该减水剂最佳配方和工艺条件;并研究了该减水剂对水泥净浆性能和混凝土性能的影响。结果表明,该产品掺量少(1.2%)、分散性能好(减水率25.4%)、混凝土性能高(抗压强度比178%)、不含甲醛等有害物,是一种良好的混凝土减水剂。     

国内聚羧酸系高效减水剂的研究进展

分析了聚羧酸系高效减水剂的分子结构;介绍了其作用机理、合成方法;综述了国内聚羧酸系高效减水剂的研究进展。     

线状聚羧酸高效减水剂在陶瓷坯料颗粒表面的吸附行为

采用静态吸附实验,研究了陶瓷坯料吸附两种自制聚羧酸高效减水剂的动力学规律,用准二级动力学模型对其吸附过程进行拟合,并通过测定添加了两种自制不同分子结构聚羧酸高效减水剂的陶瓷坯体料浆黏度以评价其分散性能,结果显示,在陶瓷坯体料浆中,线状MA/AA/AMPS聚羧酸高效减水剂的平衡吸附量是梳状AMPS改性聚丙烯酸高效减水剂的2倍以上,陶瓷坯料颗粒表面对两种聚羧酸高效减水剂的吸附均符合准二级反应动力学模型;线状MA/AA/AMPS聚羧酸高效减水剂的分散效能明显好于梳状AMPS改性聚丙烯酸高效减水剂。     

新型聚羧酸系高效减水剂的合成实验研究

通过正交实验,得出聚合度不同的聚氧乙烯基烯丙酯大单体的最佳合成条件：采用丙烯酸与聚乙二醇的摩尔比为1．2：1．0,阻聚剂为聚乙二醇质量的0．40％,对甲苯磺酸用量为丙烯酸用量的10％,反应温度为95℃,在充分搅拌的情况下进行烯丙酯大单体的合成。通过对自由基共聚合的聚合工艺实验,找出了最佳共聚合工艺：n（MAS）：n（AA）：n（PA）=1．5：5．0：1．25,在85℃不断搅拌下反应时间4h得到聚羧酸系减水剂。将自制的聚羧酸减水剂按相关行业标准进行性能检测并与其它商品减水剂进行性能比较,结果表明,该减水剂除具有很高的分散性外,还具有控制坍落度损失小及抗压强度比高等优点。     

线型聚羧酸陶瓷减水剂的合成及应用研究

通过对羧酸系减水剂与粘土作用机理的分析,按照DLVO双电层理论和空间位阻理论进行聚羧酸系陶瓷减水剂的分子设计,选用丙烯酸、甲基丙烯磺酸钠为原料,通过水溶液调节共聚合的方法合成了一种线型聚羧酸系高效陶瓷减水剂。研究了单体配比、引发剂种类及用量、反应时间及反应温度等因素对减水剂结构和性能的影响。结果表明,在温度为80℃条件下以过氧化物为引发剂,AA∶MAS摩尔配比为3∶1,反应5小时,减水剂的性能最佳,在添加量为0.4%～0.6%范围内,其减水率可达32%。     

聚羧酸系高效减水剂的研究和应用

概述了聚羧酸系高效减水剂的研究和应用现状,详细讨论了聚羧酸系减水剂的化学结构、作用机理、合成方法以及其分子结构与性能的关系。     

聚羧酸系高效减水剂的研究开发

评述了聚羧酸系减水剂的研究现状，重点讨论了聚羧酸系减水剂的微观结构、作用机理以及化学合成。     

磺酸基对聚羧酸减水剂性能的影响

研究了磺酸基对聚羧酸减水剂性能的影响,研究表明:聚羧酸减水剂在合成过程中掺入磺酸基:(1)可以一定程度上改善水泥净浆初始流动度和水泥净浆1h经时流动度,但是磺酸基掺量过高则会降低水泥净浆流动度,当磺酸基与TPEG摩尔比为0.4的时候效果最好;(2)在剪切速率一定的情况下,剪切应力随着磺酸基掺量的增加而增加,水泥浆体粘度随着磺酸基掺量的增加而降低;(3)对水泥胶砂1d强度影响不大,但是水泥胶砂3d、28d强度均有所提高,摩尔比为0.4的时候效果相对较好;(4)对水泥水化产物并没有太大影响,但是磺酸基的加入会促进C3S的水化,同时也说明了掺入磺酸基的水泥胶砂28d强度有所提高。     

聚羧酸系高效减水剂的合成研究

以过硫酸铵为引发剂,在75℃下,pH为中性时,用马来酸酐(MA)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、α-甲基丙烯酸(α-AA)和丙烯酸丁酯(BA)单体在水溶液下接枝共聚合成聚羧酸系高效减水剂。其性能与合成时采用的单体比例、温度、pH值、引发剂添加量和引发剂添加方法、水灰比等有关。通过实验发现,其中单体最佳比例为m(MA)/m(AMPS)/m(α-AA)/m(BA)=1︰8︰12︰1,pH值为中性,引发剂添加量为单体质量的10%,反应温度为75℃时得到的聚合物的性能最佳。通过性能检测发现,该减水剂具有优良的分散能力与流动保持性,它的减水率最高达到了28%(减水剂掺量为水泥质量的1%),水泥静浆流动度(扩展度)达到了197 mm以上,而且在60 min内几乎无坍落度损失,水泥浆体粘聚性好。     

一种高性能醚型聚羧酸系减水剂的合成研究

设计四元单体共聚体系,以聚乙二醇异戊烯丙基醚2400(TPEG)、丙烯酸(AA)、甲基丙烯磺酸钠(SMAS)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)在过硫酸铵(APS)为引发剂存在下共聚,一步法合成高性能的聚羧酸减水剂。经正交实验优选出最佳合成工艺条件如下:AA/TPEG摩尔比为3∶1;AMPS/TPEG摩尔比为0.3∶1,SAS/TPEG摩尔比为0.8∶1,引发剂APS的用量为共聚单体总质量的4%,反应温度为70℃、反应时间为8 h。所合成的聚羧酸减水剂具有优异的减水性能和良好的保坍性能,并能大幅提高所得混凝土拌合物的强度。     

聚羧酸系减水剂的合成及流动度研究

以聚乙二醇和甲基丙烯酸为原料,在催化剂作用下,通过酯化合成出甲基丙烯酸聚乙二醇单酯,通过正交试验得到制备大单体的最佳反应条件。并以甲基丙烯酸、甲基丙烯磺酸钠和自制大单体为主要原料合成聚羧酸减水剂,通过正交试验确定了最佳反应条件:在单体摩尔比n(MAA)∶n(MPEGMAA)∶n(SMAS)=3∶1∶1,引发剂用量为7.0%,反应温度为75℃,反应物浓度为25%,反应时间为3.0h的条件下,所得产品可使水泥净浆的流动度达到296mm。产品经红外光谱分析,证明为目标产物。     

马来酰亚胺型聚羧酸系减水剂大单体的制备

以N-氨基甲酰马来酰亚胺(NCM)和氯代聚乙二醇单甲醚(CMPEG)为单体,在氢氧化钠作用下,合成N-聚乙二醇单甲醚-N’-氨基甲酰马来酰亚胺(MPNCM)减水剂大单体,并对MPNCM的结构进行表征。以净浆流动度和反应转化率为指标,考察了NCM/CMPEG摩尔比、引发剂用量、反应温度和反应时间等因素对净浆流动度和反应转化率的影响。结果表明:NCM/CMPEG摩尔比为1.2、引发剂用量(质量分数,下同)为0.8%、45℃反应4 h所制的大单体的分散性能较为适宜。以最佳反应条件制得的MPNCM与丙烯酸(AA)为原料,共聚合成聚羧酸系减水剂,并对聚羧酸系减水剂的减水性能和分散性能进行检测。结果表明:当聚羧酸系减水剂掺量为0.2%时,减水率达25.7%,混凝土净浆流动度为315 mm。     

聚羧酸类高效减水剂研究进展及应用

文章筒述了国内外聚羧酸类高效减水剂的主要类型和性能及研究进展,同时介绍了合成聚羧酸类高效减水剂的方法和作用机理,合成原料及应用。     

低引气减缩型聚羧酸系减水剂合成及性能研究

混凝土最大的缺陷是收缩开裂问题。以酯化大单体丁氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯( BPEGMA)、甲基丙烯酸(MAA)、减缩功能单体一缩二丙二醇单甲醚马来酸酯(DPGMAL)和消泡单体聚丙二醇丙烯酸酯(PPGA400)为原料合成了一种低引气减缩型聚羧酸系减水剂。考察了大单体种类、不同分子量 BPEGMA、MAA、 DPGMAL 和PPGA400用量对产品性能的影响规律,确定了合成产品最佳的工艺条件为 BPEGMA1000∶ MAA∶ DPGMAL∶PPGA400的摩尔比为1∶3.2∶0.6∶0.3。与市场上同类产品相比,合成产品具有较高的减水率、较好的减缩性能和较低的引气性。     

沉淀法制备的固体聚羧酸减水剂性能研究

采用沉淀法制备了固体聚羧酸减水剂,依据国标方法对该聚羧酸减水剂的宏观性能进行测试,采用IR、GPC分析技术对其结构进行表征,并将其性能与传统方法制备的液体聚羧酸减水剂和外购固体聚羧酸减水剂进行比较研究.结果表明:采用沉淀法制备的固体聚羧酸减水剂减水率可达28%,初始坍落度为160 mm,经时坍损小;固化过程对聚羧酸减水剂官能团、分子量及多分散系数、水泥的吸附性均无明显影响;宏观性能方面虽然对水泥的分散作用、坍落度、硬化水泥砂浆抗压强度虽略低于液体聚羧酸减水剂,但各项指标均能达到国标要求,说明沉淀法制备固体聚羧酸减水剂是一条可行的途径.     

聚羧酸系超塑化剂的合成及性能研究

以自制的大分子单体聚乙二醇(PEG,聚合度n=23,35,45)不饱和羧酸单酯(聚乙二醇顺丁烯二酸单酯和聚乙二醇丙烯酸单酯)及其它烯类单体为原料,过硫酸铵为引发剂,经共聚合反应得到了聚羧酸共聚物。研究了大分子单体种类和侧链长度对共聚物分散性、分散稳定性的影响。实验结果表明所合成的聚羧酸共聚物对水泥净浆具有优异的超分散性,在水灰比0.29及掺量0.3%时,水泥净浆流动度可达230 mm。     

新型含苯环聚羧酸系减水剂的制备与性能

用烯丙基聚氧乙烯醚(APE)、丙烯酸(AA)、甲基丙烯磺酸钠(SMAS)和阿魏酸(FA)作为反应单体,在过硫酸铵(APS)引发下通过水溶液自由基共聚反应制备了一种新型含苯环聚羧酸系减水剂(FPC)。当n(APE)∶n(AA)∶n(SMAS)∶n(FA)=1∶5∶0.3∶0.15时,在反应温度为85℃、反应时间为4 h、引发剂APS用量为总单体质量的3%时得到的FPC性能最佳。FPC的主要特点是对含泥水泥具有较强的适应性。实验结果表明,FPC的折固掺量为0.2%时,含泥质量分数10%的水泥净浆流动度可达308 mm,初凝时间和终凝时间分别达430 min和502min,减水率可达33.2%;扫描电子显微镜(SEM)和水泥胶砂强度检测结果表明,FPC可使水泥石更加紧密均质,可以明显提高硬化水泥砂浆的抗压强度。     

侧链结构对聚羧酸盐减水剂性能的影响

以丙烯酸、甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯、烯丙基磺酸钠为原料,分别制备引入羧基侧链、引入聚氧乙烯侧链以及同时引入羧基与聚氧乙烯侧链的聚羧酸减水剂.加入水泥净浆性能测试结果表明,羧基侧链对减水剂的分散性能影响较大,聚氧乙烯侧链对减水剂的保塑性能影响较大,同时具有两种侧链的减水剂的分散性能和保塑性能都得到提高.     

聚羧酸减水剂在粘土中的插层行为及影响研究进展

聚羧酸减水剂在粘土中的吸附、插层行为会对水泥混凝土的性能产生影响.综述了聚羧酸减水剂在粘土中的吸附行为及在粘土矿物蒙脱石中的插层行为的机理、性能表征及对水泥净浆凝结时间、流动度、抗压强度;水泥胶砂流动度、抗压强度、抗折强度;混凝土和易性、坍落度、抗压强度的影响,总结了粘土与聚羧酸减水剂对水泥混凝土性能影响的评价方法,阐述了调控插层行为的措施,展望了调控聚羧酸减水剂插层行为的研究前景.