硫铝酸盐水泥用聚羧酸减水剂的制备及其性能研究

以聚醚大单体(TPEG)、丙烯酸(AA)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸(AMPS)为主要原料合成了适用于硫铝酸盐水泥的聚羧酸系减水剂。通过正交试验研究了单体配比、聚醚大单体侧链分子质量等因素对聚羧酸减水剂分散性能的影响。结果表明,当n(AA)∶n(AMPS)∶n(TPEG)=3.25∶1.5∶2.0,聚醚单体侧链相对分子质量为3000时,合成减水剂的分散性能较好。在此条件下,当反应温度为75℃时,聚羧酸减水剂的分散效果最佳,且浆体没有发生离析分层现象。     

适用于硬石膏的聚羧酸系减水剂的合成研究

以甲基烯丙基聚氧乙烯醚(TPEG)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酸(AA)为主要原料合成了聚羧酸系减水剂。通过正交实验研究了单体配比、引发剂用量等因素对聚羧酸系减水剂分散性能的影响。结果表明,最佳单体配比为:n(AA)∶n(TPEG)∶n(AMPS)=3∶1∶0.15,引发剂过硫酸铵(APS)用量为TPEG质量的0.25%。在最佳配比条件下,考察了反应时间和反应温度对聚羧酸系减水剂性能的影响。在70℃下反应5 h,减水剂对硬石膏的分散性能最佳,硬石膏的初始和2 h的净浆流动度分别为263 mm和255mm,表现出较好的缓凝效果。     

不同合成温度下缓释型聚羧酸减水剂的合成和性能研究

以甲基烯丙基聚氧乙烯醚(TPEG)、丙烯酸(AA)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酰胺(AM)等作为合成的主要原材料,按n(AA)∶n(AMPS)∶n(AM)∶n(TPEG)=(3.5~2.0)∶0.3∶0.3∶1.0,选取酸醚比[n(AA)∶n(TPEG)]为3.5、2.75、2.0,催化剂用量为大单体质量的0.05%、0.10%、0.15%,在不同温度下合成缓释型聚羧酸系减水剂。通过测试水泥净浆经时流动度,确定不同合成温度下最佳的酸醚比和催化剂用量。并对按最佳配比合成的减水剂进行性能试验研究,结果表明,采用适当的合成工艺,常温和高温条件下合成的缓释型聚羧酸减水剂的性能基本相同。     

新型缓释型聚羧酸减水剂的合成及性能研究

通过以甲基烯丙基聚氧乙烯醚(TPEG),丙烯酸(AA)为主要原料合成缓释型聚羧酸减水剂,研究了反应温度、反应时间、酸醚比,以及2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酰胺(AM)和不同引发剂的用量等因素对缓释型聚羧酸减水剂性能的影响.结果表明,缓释型聚羧酸减水剂最佳合成工艺为:n (AA)∶n (AMPS)∶n (AM)∶n (TPEG) =3.25:0.27:0.40:1.00,引发剂用量为TPEG总质量的0.25％,反应温度为70℃,滴加反应时间为4h.所合成的缓释型聚羧酸减水剂,在水灰比为0.29,掺量为0.4％的条件下,水泥初始净浆流动度达280 mm,净浆流动度损失较小,混凝土坍落度损失小,1h几乎无损失,2h损失30 mm,与其它缓释型聚羧酸减水剂相比具有更好的缓释效果.     

保坍型聚羧酸系减水剂的合成及性能评价

采用异戊烯醇聚氧乙烯醚(TPEG),与马来酸酐(MA)、马来酸单甲酯(AMA)、丙烯酰胺(AM)及丙烯酸(AA)等原料进行聚合反应,制备了一种保坍型聚羧酸系减水剂。研究了单体配比、反应温度、引发剂用量、链转移剂用量对合成减水剂性能的影响。保坍型聚羧酸系减水剂的最佳合成工艺为:单体配比n(TPEG)∶n(AMA)∶n(MA)∶n(AM)∶n(AA)=1∶1∶2∶1∶1,反应温度为45℃,引发剂和链转移剂用量分别为单体总物质的量的6%和1.75%,所合成的保坍型聚羧酸系减水剂具有较好的保坍性,对不同的水泥具有较好的适应性。     

缓释型聚羧酸系减水剂的合成研究

采用丙烯酸羟乙酯与酒石酸进行酯化,将酯化产物(M)与丙烯酸(AA)、甲基烯丙基聚氧乙烯醚(TPEG)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸(AMPS)在引发剂过硫酸铵作用下进行共聚,合成了一种缓释型聚羧酸系减水剂。探讨了单体摩尔比、催化剂用量、酯化温度、带水剂等因素对酯化反应的影响,考察了酯化产物M对丙烯酸AA替代量对水泥净浆流动性的影响。结果表明:酯化反应的最佳条件为:n(酒石酸)∶n(丙烯酸羟乙酯)=1∶5,酯化温度85℃,催化剂对甲苯磺酸掺量3%,带水剂环己烷用量为反应物总质量的40%;将合成的酯化产物M部分替代AA进行减水剂的合成,最佳单体比例为:n(AA)∶n(TPEG)∶n(AMPS)∶n(酯化产物M)=1.25∶1.00∶0.27∶2.00;当合成的聚羧酸减水剂掺量为0.3%时,水泥净浆初始流动度为245.0 mm、1 h流动度为207.5 mm、2 h流动度为225.0 mm,制备的聚羧酸减水剂具有良好的缓释功能。     

酰胺型聚羧酸减水剂的制备及其性能研究

以顺丁烯二酸酐(MAH)与丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)为主要原料,采用两步合成法制备酰胺型聚羧酸减水剂。试验结果表明,当n(AMPS)∶n(AM)=1.5∶8.5,n(丙烯酸)∶n(酰胺化活性单元)∶n(聚醚大单体)=0.85∶0.15∶0.35,聚醚大单体采用HPEG时,合成的酰胺型聚羧酸减水剂性能达到最佳。减水剂(固含量40%)掺量为0.5%时,新拌混凝土初始坍落度220 mm,1 h经时损失15 mm,混凝土3 d抗压强度达到设计值的42%,28 d抗压强度达到设计值的115%。     

合成工艺对聚羧酸系减水剂性能的影响

对于聚羧酸减水剂的合成,本文研究了合成工艺对于聚羧酸减水剂性能的影响,并且得到分散性能优异的减水剂合成配方和生产工艺过程,而且研究了市场上所关注的高性能减水剂与水泥的复合性能。本研究是以甲基烯丙基聚氧乙烯醚(又称改性聚醚—TPEG)、丙烯酸(AA)为原料,以5%的双氧水(H2O2)为引发剂,采用原位聚合与接枝的合成方法合成聚羧酸系减水剂。以水泥净浆流动度来进行实验对比,通过调整方案,确定合成聚羧酸减水剂的较优方案:n(TPEG):n(AA)=1:3.27,双氧水掺量为2.0%。最佳合成工艺的反应条件,反应温度为60℃,反应时间为4h~5h。合成的聚羧酸减水剂在低掺量(2.0%,固含量为10%),初始水泥净浆流动度为302mm,30min后298mm。最佳的条件下合成的聚羧酸减水剂水溶液的固含量为40.32%,pH值为7.3。     

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。     

四元聚羧酸减水剂的合成与性能研究

以甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯(MPEGMA)、丙烯酸(AA)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)和丙烯酸甲酯(MA)为原料,在过硫酸铵(APS)引发下合成四元聚羧酸减水剂.通过单因素及正交试验结果表明,聚羧酸减水剂的最优合成条件为:反应温度85℃,反应时间8 h,APS用量为单体总质量的0.7%,n(AMPS):n(MPEGMA):n(MA):n(AA)=17:8:6:69.合成的减水剂掺量为0.6%,水灰比为0.3时,水泥净浆初始流动度达302 mm,2 h内水泥净浆流动度基本无损失.减水剂的数均分子质量以50 000～55 000较适宜.     

酰胺亚胺型聚羧酸系减水剂的合成及性能研究

以二乙烯三胺和顺丁烯二酸酐为原材料经酯化反应制备酰胺亚胺功能单体(AMIDE),将其与异戊烯基聚氧乙烯醚大单体(TPEG)和不饱和酸丙烯酸(AA)共聚合成一种酰胺亚胺型聚羧酸系减水剂(AMIDE-PCE)。考察了TPEG分子、AA、AMIDE、引发剂H_2O_2、还原剂VC和链转移剂用量对产品性能的影响。确定了合成产品最佳的配比为:n(TPEG3000)∶n(AA)∶n(AMIDE)=1.0∶3.5∶1.0,H_2O_2和链转移剂用量分别为单体总质量的1.5%和1.8%,m(VC)∶m(H_2O_2)=0.5∶1.0。与市售聚醚型聚羧酸系减水剂(e-PCE)相比,AMIDE-PCE具有优异的分散性、明显的缓凝和增强效果。     

含酰胺基团早强型聚羧酸减水剂的制备及性能研究

以异戊烯醇聚氧乙烯醚(TPEG)和丙烯酸(AA)为主要聚合单体,选用丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)和N-羟甲基丙烯酰胺(HAM)3种含酰胺基团的早强功能单体,在双氧水-抗坏血酸氧化还原引发体系和巯基乙酸链转移剂条件下制备了早强型聚羧酸减水剂。性能测试及红外光谱分析结果表明:当n(TPEG)∶n(AA)∶n(HAM)=1.0∶3.6∶0.4时,制备的减水剂早强效果优异,该减水剂折固掺量为0.2%时,与掺普通型聚羧酸减水剂的胶砂强度相比,其1 d、3 d抗压强度分别提高了15.35%、8.83%;酰胺官能团红外特征峰明显,表明早强型聚羧酸减水剂分子主链上含有酰胺基团。     

缓释型聚羧酸减水剂的合成及其对水泥净浆流动性的影响

采用异丁烯醇聚氧乙烯醚(TPEG)、马来酸酐(MA)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)等作为合成的主要原材料,直接聚合制得一种缓释型聚羧酸减水剂。探讨了掺入不同单体、采用不同投料方式及不同氧化还原体系对合成的减水剂减水性能和缓释性能的影响,并且通过引入一种新的氧化剂,最终得到一种低温合成减水剂的方法。     

聚羧酸系混凝土减水剂合成工艺及性能研究

以大分子单体甲基丙烯酸聚乙二醇单甲醚酯(MAAMPEA)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙基磺酸钠(AMPS)、甲基丙烯酸(MAA)共聚合成聚羧酸减水剂,对其合成工艺、减水剂的水化热-电性能及水泥混凝土性能进行研究。结果表明,当n(MAAMPEA400)∶n(MAA)=1∶3、AMPS的摩尔分数为10%、引发剂用量为单体质量的5%～7%、反应温度为80℃时,合成的共聚物减水剂有较好的分散性和分散保持性,能有效抑制水泥水化放热作用,延缓浆体结构形成,与国外同类产品性能接近。     

高固含量聚羧酸减水剂的常温合成及性能研究

以在常温下合成具有理想分子结构和良好分散性能的高固含量聚羧酸高性能减水剂为目的,依据自由基聚合原理和分子设计理论,采用丙烯酸和改性聚醚大单体甲基烯丙基聚氧乙烯醚(TPEG2400)为主要原料,在水溶液中通过简单二元共聚,常温合成了一种固含量60%的甲基烯丙基聚氧乙烯醚型减水剂。结果表明,最佳合成工艺为:10~30℃下反应4.5 h,n(TPEG)∶n(AA)=4.0∶1.0,双氧水(30%)、酒石酸用量均为单体总质量的1.0%。制备的减水剂具有固含量高、掺量低、分散性好、混凝土减水率高、保坍性好等特点。此合成方法可减少蒸汽用量,节约能源,降低生产成本。     

一种早强型聚羧酸减水剂的制备及性能研究

本文以相对分子质量为2400、3000、4000、5000的烯丙基聚醚(SPEG)为大单体,以丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙烯磺酸(AMPS)等为小单体,采取氧化还原体系,在常温条件下通过水溶液自由基聚合来制备一种具有早强性能的聚羧酸减水剂。同时本文讨论了酸醚比的大小、丙烯酰胺用量以及2-丙烯酰胺-2-甲基丙烯磺酸的掺量对早强性能的影响。实验结果表明当采用酸醚比为3.8时,所合成聚羧酸减水剂对水泥分散性能最好;当使用较大相对分子质量为4000的聚醚合成聚羧酸减水剂时,水泥净浆的凝结时长最短;当分别掺入单体质量1.6%的AMPS以及等质量替代4g丙烯酸的AM时,所合成聚羧酸减水剂具有较好的早强效果;在实际应用中,使用PCE-1调整出来的混凝土具有和易性好、凝结时间短、早期强度高的优点。     

含酰胺基团早强型聚羧酸减水剂研究

以环氧乙烷/环氧丙烷嵌段聚醚和丙烯酸作为主要聚合单体，分别选用含酰胺基团的丙烯酰胺和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸作为功能单体，在常温常压下合成早强型聚羧酸减水剂。考察聚合体系中丙烯酸用量、氧化还原体系、链转移剂、反应温度等因素对产品性能的影响。结果表明，在n(聚醚单体)∶n(丙烯酸)∶n(丙烯酰胺)=1∶8∶0.24、H₂O₂/抗坏血酸氧化还原体系、温度40℃条件下制备的减水剂早强效果最优。与掺常规聚羧酸减水剂相比，含酰胺基团早强型聚羧酸减水剂折固掺量为水泥质量的0.28%时，制得的混凝土1、3 d抗压强度可提高18.5%、17.8%，初、终凝时间分别缩短53%、35%。     

新型聚醚EPEG常温制备保坍型聚羧酸高性能减水剂及其性能研究

采用新型聚醚(EPEG)、丙烯酸、保坍功能小单体、L-抗坏血酸、双氧水、巯基乙酸为主要原料,于常温合成保坍型聚羧酸高性能减水剂(EBT-01)。通过与采用不同醚合成的保坍型聚羧酸减水剂对比结果表明,该新型聚醚(EPEG)具有活性高、合成的产品性能好且稳定等优点。水泥净浆流动度及混凝土试验结果表明,其最佳合成工艺为:常温条件下,酸醚比2.5,酯醚比3.0,引发剂、链转移剂用量分别为单体总质量0.28%、0.45%,滴加时间1 h,滴加结束后于15～35℃保温反应0.5 h。将EBT-01与通用减水型聚羧酸高性能减水剂按m(EBT-01)∶m(PC-01)=4∶6进行复配时,混凝土2 h坍落度基本无损失。     

磷酸酯基团改性聚羧酸减水剂的合成与抗高岭土性能研究

以乙醇胺与磷酸进行酯化反应制得乙醇胺磷酸酯,再与马来酸酐进行开环反应制得磷酸酯改性单体MA-POE,并进一步与丙烯酸(AA)及异戊烯基聚氧乙烯醚(TPEG)进行水溶液自由基共聚合成磷酸酯基团改性聚羧酸减水剂。考察了AA、磷酸酯单体及TPEG三者比例、引发剂用量、催化剂用量等对减水剂分散性的影响,并与市售普通聚羧酸减水剂的抗高岭土性能进行了对比。结果表明,当n(AA)∶n(磷酸单体)∶n(TPEG)=4∶1∶1,双氧水用量为单体总物质的量的4%,n(抗坏血酸)∶n(双氧水)=0.50时,合成的减水剂分散及分散保持性能较优,对高岭土的敏感性优于市售减水剂,这主要源于其对高岭土的吸附作用更小。     

新型聚羧酸减水剂粉末的制备与性能研究

选用丙烯酸(AA)、甲基丙烯酸(MAA)、马来酸(MA)等3种不同聚合单体与聚醚(TPEG)、巯基丙酸(MPA)等单体在引发剂的作用下进行共聚反应,合成一种具有良好分散、保持效果的聚羧酸减水剂,再采用离心喷雾干燥法,将该高性能聚羧酸减水剂制备成粉末,并对其性能进行了测试。