功能化预制构件专用聚羧酸超塑化剂的研制及应用

采用高活性聚醚大单体异丁烯基聚乙二醇醚(HPEG)与丙烯酸、不饱和单体,在复合高效引发体系下进行自由基聚合,引入功能性单体N-(3-二甲氨基丙基)甲基丙烯酰胺(DAP),合成了一种功能化预制构件专用聚羧酸超塑化剂(PCE-1)。并研究了大单体分子质量、功能单体种类和用量、引发体系和用量对其性能的影响。结果表明,PCE-1的最佳制备工艺为:m(HPEG6000)∶m(AA)∶m(HP)∶m(TGA)=100∶10∶1.2∶0.5,DAP、还原剂P1用量分别为大单体质量的1.5%、0.3%。混凝土试验结果表明,PCE-1具有较好的综合性能,其早强性优于国内外同类产品,适用于预制构件的生产,且其抗压强度能满足施工要求。     

HPEG型减水剂的聚合过程及性能研究

采用凝胶渗透色谱(GPC)研究了甲基烯丙基聚乙二醇醚(HPEG)和丙烯酸(AA)的二元共聚反应过程,考察AA/HPEG投料摩尔比和投料工艺对HPEG转化率及共聚物组成的影响,并对所合成的聚醚型减水剂性能进行表征.结果表明:随着AA/HPEG投料摩尔比的增大,HPEG的转化率逐渐提高,所合成的聚醚型减水剂分散性能呈先增后减趋势;当AA匀速滴加时,在聚合反应初期生成的共聚物中AA/HPEG平均摩尔比较低,而在聚合反应后期共聚物中AA/HPEG平均摩尔比较高;改变AA的投料工艺,所合成的减水剂分散性能随着初始AA用量的增大而提高;采用AA/HPEG投料摩尔比为4∶1,初始加入20%(质量分数)的AA,然后匀速滴加剩余AA所获得的聚醚型减水剂性能最好.     

聚醚端基功能化制备减缩型聚羧酸减水剂及其性能研究

采用改性剂PA对不饱和聚醚HPEG进行端羟基改性，得到改性聚醚，再将其取代部分HPEG，然后与AA共聚，制得疏水改性减缩型聚羧酸减水剂PA-PCE。经傅里叶红外光谱和核磁共振氢谱对改性聚醚及PA-PCE进行了表征，另一方面，通过GPC分析、水溶液表面张力试验，对比了PA-PCE与未改性HPEG型PCE（简称未改性PCE）的性能差异。结果表明，改性聚醚PA-HPEG的最佳酯化条件为：改性剂和HPEG的摩尔比为3∶1，反应时间为3 h，反应温度为70℃。改性聚醚PA-HPEG的最佳替代量为30%。在水泥净浆、砂浆及混凝土试验中，PA-PCE分散性能与未改性PCE相近，但减缩效果要明显优于未改性PCE。     

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%。     

含膦基聚羧酸减水剂的合成及性能研究

在聚羧酸减水剂分子主链上插入磷酸基官能团不但可以提高减水剂的减水率,而且能改善减水剂保坍性和适应性。通过正交试验,采用次亚磷酸钠(SHP)-过硫酸铵氧化还原引发体系,以甲基烯丙基聚氧乙烯醚(HPEG)及丙烯酸(AA)为单体,通过自由基聚合反应,合成有机磷类聚羧酸系高性能减水剂。其最佳聚合工艺参数为:反应温度60℃,m(HPEG)∶m(AA)=12,过硫酸铵、链转移剂SHP用量分别为HPEG质量的1.0%、0.8%。红外光谱分析和性能测试结果表明,所制备的膦基醚类聚羧酸减水剂(HPCE-3),在结构上引入了磷酸根基团,对水泥具有良好的分散性能,具有较高的减水率。     

地铁盾构管片混凝土用高性能聚羧酸减水剂的合成研究

采用丙烯酸、异丁烯醇聚氧乙烯醚(HPEG)、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DAC),通过自由基溶液聚合合成了地铁盾构管片混凝土用高性能聚羧酸减水剂。研究了不同分子质量大单体、酸醚比、DAC用量等因素对减水剂性能的影响。结果表明,当采用HPEG(Mn=4000),酸醚比为3.0∶1.0,DAC用量为大单体质量的1.3%时,合成的高性能聚羧酸减水剂应用于地铁盾构管片混凝土,具有初凝时间短、触变性好、粘聚性好、强度高等优点     

羟氨基聚醚在喷涂聚脲防水涂料中的应用研究

通过合理的分子结构设计,在喷涂聚脲体系中引入羟氨基聚醚D-2800,制备出性能优异的喷涂聚脲防水涂料.由于D-2800具有独特的分子结构,通过调整其用量,能够调节凝胶时间,提高聚脲反应初期强度,有效解决针眼问题.通过调节D-2800和硬段的含量可制备出力学强度优良、硬度高、富有弹性的聚脲弹性体,同时与混凝土基材有良好的附着力.     

丁二酸酐酯化改性聚羧酸长侧链端羟基及减水剂性能

将甲基烯丙基聚氧乙烯醚(HPEG)与丁二酸酐(SAE)进行酯化,得到聚醚端羟基被丁二酸酯化的改性聚醚(SAEHPEG)。再以不同比例的SAE-HPEG和HPEG与丙烯酸聚合,得到一系列分子中含SAE-HPEG长支链的新型聚羧酸减水剂(SAEPCE)。采用红外光谱和核磁氢谱对SAE-PCE的分子结构进行了表征,并对改性前后PCE在水泥浆体中的吸附量进行了测试比较,试验结果表明,改性后减水剂SAE-PCE具有良好的分散性和分散保持性。     

引发体系对聚羧酸减水剂的合成及应用性能影响研究

通过正交试验研究不同引发体系对不同类型聚羧酸减水剂(PCE)合成转化率、分散性能及保持性能的影响,优选出适合不同聚醚单体合成PCE的引发体系。结果表明,以H_(2)O_(2)-E51-NaH_(2)PO_(2)为引发体系合成的TPEG/HPEG/EPEG型PCE分散性能较优,以H_(2)O_(2)-E51-ME为引发体系合成的HPEG/EPEG型PCE的分散保持性较优。不同引发体系合成的PCE对混凝土强度基本无影响,以E51为还原剂时合成的PCE和易性更优,链转移剂种类对合成PCE的分散性及和易性有明显影响。     

聚羧酸增效剂在大掺量工业废渣粉混凝土中的应用研究

制备了一种大掺量工业废渣粉混凝土用聚羧酸增效剂,并研究了掺加该聚羧酸增效剂的工业废渣粉混凝土的性能。试验结果表明,制备的聚羧酸增效剂分散激发组分中,单体的最佳摩尔比为:n(HPEG)∶n(MAA)∶n(SAS)=1∶4∶1;在大掺量工业废渣粉混凝土中,聚羧酸增效剂的最佳添加量为胶凝材料用量的3.5%;在此最佳掺量下,可以用工业废渣粉替代80%的水泥,早期强度大大提高,28 d抗压强度与基准混凝土非常相近。     

马来酸酐型聚羧酸减水剂的制备及性能研究

本文采用普通自由基聚合法制备马来酸酐型聚羧酸减水剂,探讨其反应温度、马来酸酐用量、碱用量和丙烯酸用量对其减水率和净浆流动度损失的影响。试验发现:当反应温度为80℃、n_(MA):n_(HPEG)为2:1、n_(NaOH):n_(MA)为0.8:1和n_(AA):n_(HPEG)为1:1时,其减水率和净浆保持效果最好,折固掺量为0.16%时,减水率达25.5%,净浆流动度1h损失10mm,混凝土保持性能较好。     

低敏感型聚羧酸减水剂的制备及性能研究

采用双聚醚大单体(EM1)与丙烯酸共聚制备低敏感型聚羧酸减水剂PLS。其最佳合成工艺为:预先加入底料中的单体混合液比例为50%,AA、SMAS、APS用量分别为大单体质量的12%、1.2%、0.7%。GPC分析表明,PLS的单体转化率高达94.85%。混凝土试验结果表明,所制备的PLS具有对环境温度、单方用水量、机制砂MB值、减水剂掺量敏感性低的特性。     

改性聚硅氧烷对合成固体聚羧酸减水剂性能的影响

通过低聚双环氧基封端聚硅氧烷(E-PDMS)和氨基封端聚醚胺(PEA)亲核开环反应合成线性聚醚改性氨基聚硅氧烷(BPEAS),作为制备固体聚羧酸减水剂的非反应型增溶剂。以异戊烯醇聚氧乙烯醚大单体(IPEG)、丙烯酸(AA)为主要原料,在BPEAS、引发剂、链转移剂作用下,通过本体聚合一步法制备固体聚羧酸减水剂,研究了BPEAS对制备过程中熔融体流变性能及合成固体聚羧酸减水剂性能的影响。结果表明:当BPEAS用量为大单体质量的0.6%时性能最佳,反应初始熔融体黏度可降低43.6%,单体转化率提高10.5%;合成固体聚羧酸减水剂掺量为0.2%时,胶砂减水率为28.5%,混凝土工作性能达与掺液体减水型聚羧酸减水剂相近。     

固体聚羧酸减水剂的合成研究

将聚醚胺与巴豆酸酰化后得到微交联单体,再与甲基丙烯酸、异丁烯醇聚氧乙烯醚(HPEG)本体共聚得到一种固体聚羧酸减水剂。研究了大单体分子质量、酸醚比、微交联单体用量、引发剂BPO用量、反应温度、转速等因素对合成固体聚羧酸减水剂性能的影响。试验结果表明,当大单体采用HPEG2400,酸醚比为4.4,微交联单体和引发剂用量分别为大单体质量的10%、1.3%,转速为800 r/min,反应温度为60℃时,合成的固体聚羧酸减水剂综合性能最佳。     

单组分聚脲液体防水涂膜

单组分聚脲是以含多异氰酸酯—NCO的高分子预聚体和经封端的多元胺(包括氨基聚醚)混合,并加入其它功能性助剂所构成的组合物。单组分聚脲液体防水涂料具有抗紫外线性能,抗太阳暴晒性能,且具有-40℃的低温柔性。介绍单组分聚脲防水涂膜的物理性能及其在建筑防水工程上的应用。     

氧化还原引发体系常温合成聚羧酸减水剂

选用氧化还原引发剂体系合成聚羧酸减水剂,着重对引发剂组成及用量以及引发剂久置性等对减水剂性能的影响进行研究。结果表明,当引发剂中还原性物质组成为m(Vc)∶m(Na HSO3)=1∶1,氧化剂用量为HPEG质量的0.5%,体系中引发剂用量为HPEG总质量的2%,n(HPEG)∶n(AA)∶n(AMPS)=1.0∶3.5∶0.7时,合成减水剂的分子质量MW为25 820 g/mol。经XRD分析表明,减水剂有促进水泥早期水化的作用。减水剂掺量为0.25%时,混凝土减水率达35%。     

水性聚脲的合成与性能研究

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚醚胺和乙二胺基乙磺酸钠(AAS)为主要原料,不需加热,只需30min,合成水性聚脲;研究了IPDI与聚醚胺D2000比值、—NCO与总—NH2比值、乙二胺基乙磺酸钠含量和亲水多异氰酸酯固化剂加入量等因素对水性聚脲性能的影响。涂膜机械强度随IPDI与D2000比值的提高而增大;—NCO与—NH2比值越接近1,乙二胺基乙磺酸钠含量为5%以上乳液越稳定;固化剂加入量越大,涂膜力学性能和耐水性越好,本实验加入3%效果最好。     

低成本高保坍型聚羧酸减水剂的制备及性能研究

本文采用甲基烯丙基聚氧乙烯基醚(HPEG)及蔗糖为原料,在引发剂作用下,以较低温度(40-45℃)与丙烯酸(AA)、丙烯酸羟乙酯(HEA)合成一种低成本高保坍型聚羧酸减水剂。研究发现蔗糖取代7%的聚醚参与反应时所得到的减水剂性能最好。并对该合成样品进行了多种检测实验和FT-IR、GPC等结构表征。该合成样品具有成本低、保坍性及缓凝效果好等优点。     

低成本缓凝型聚羧酸减水剂的合成及性能研究

本文采用甲基烯丙基聚氧乙烯基醚(HPEG)、丙烯酸(AA)及蔗糖为原料,在引发剂作用下,以较低温度(40~45℃)合成一种低成本缓凝型聚羧酸减水剂。研究发现,蔗糖取代10%的聚醚参与反应时所得到的减水剂性能最好。并对该合成样品进行了多种检测实验和FT-IR、GPC等结构表征。该合成样品具有成本低、减水率高、保坍性及缓凝效果好等优点。     

环保型聚氨酯塑胶跑道胶粘剂的研究

选用MDI-50、聚醚二元醇和聚醚三元醇的复合多元醇为原料,以小分子聚醚多元醇及小分子醇类作为固化剂组份,制备了不同配比的环保型塑胶跑道用胶粘剂预聚体。讨论了聚醚多元醇摩尔比、NCO质量分数、固化剂种类对产品性能的影响。结果表明,MDI-50体系中,当n(聚醚二元醇)∶n(聚醚三元醇)=3∶2,NCO含量为6%,选用复配固化剂[n(聚醚多元醇303)∶n(TMP)=2∶1]时,所制备的胶粘剂综合性能最佳,各项性能均符合GB 36246-2018要求。