基于EPEG单体的两性聚羧酸减水剂的合成及抗泥性能

以活性较高的新型大单体乙二醇单乙烯基聚乙二醇醚(EPEG)与丙烯酸(AA)、甲基丙烯磺酸钠(SMAS)、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DAC)等进行水溶液自由基聚合反应,合成了抗泥型聚羧酸减水剂PCE-ES和PCE-ESD。采用FTIR、¹H NMR进行结构表征,通过水泥净浆流动度测试了减水剂的抗泥性能,并采用XRD和XPS探究不同减水剂与蒙脱土、水泥之间的作用机理。结果表明,当减水剂的掺量为水泥质量的0.25%,蒙脱土掺量3%时,掺PCE-ES和PCE-ESD有一定的抗泥性,且PCE-ESD的抗泥性能更佳;XRD表明,蒙脱土吸附PCE-ES、PCE-ESD的层间距变化不大,说明蒙脱土对减水剂的负面作用一定程度上有所降低,从而提高了减水剂对水泥的分散能力。     

抗泥型聚羧酸减水剂的制备及性能

以甲基丙烯酸（MAA）、甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA）为单体,过氧化氢（H₂O₂）/抗坏血酸（Vc）为引发剂,甲基烯丙基磺酸钠（SMAS）为链转移剂,合成了一种抗泥型聚羧酸减水剂,通过红外光谱（FTIR）、凝胶渗透色谱（GPC）对聚合物进行结构表征,通过水泥净浆流动度、蒙脱土层间官能团、X射线衍射和吸附量测试,对其分散性能及抑制蒙脱土机理进行了探究。结果显示：合成的抗泥型聚羧酸减水剂在摩尔比为2.5：1时分散性能最佳,当减水剂折固掺量为0.25%时,水泥初始净浆流动度为268mm;与普通聚羧酸减水剂相比,合成的抗泥型减水剂对蒙脱土敏感性较低,与蒙脱土作用后的层间未出现抗泥型减水剂的特征官能团,层间距为1.40nm,抗泥型减水剂在蒙脱土上的吸附量远小于普通减水剂的吸附量。     

聚羧酸减水剂抗泥性的研究进展EI北大核心CSCD

提高聚羧酸高性能减水剂(PCE)在含泥水泥浆体中的分散性是国内外研究的热点,尤其是最近几年利用新的技术手段研究PCE与黏土之间的相互作用实现了不小的突破,与此同时也获得多种提升PCE抗泥性的手段。综述了聚羧酸减水剂抗泥性的研究进展,主要包括PCE与蒙脱土之间的相互作用机理、抗泥型PCE的制备、牺牲剂与PCE互配使用提升PCE在含泥水泥浆体中的分散性能,并对该研究领域今后的发展方向进行了展望。     

双子季铵盐对聚羧酸减水剂抗泥性能的影响

针对含泥量对水泥浆体的负面影响,以三甲胺(或三乙胺)与1, 3-二溴丙烷作为反应物,通过季铵化反应制备出短链双子季铵盐抗泥剂(三甲胺型标记为G-KN1,三乙胺型标记为G-KN2),将其与聚羧酸盐减水剂RS-1复配以增强水泥浆体的抗泥效果。抗泥剂G-KN1和G-KN2的分子结构采用FT-IR和1H NMR进行测定。抗泥剂和减水剂复配体系的抗泥效果通过测定水泥净浆流动度进行评价。同时,综合运用X射线衍射和总有机碳(TOC)表征手段,考察了抗泥剂和减水剂复配体系对水泥分散和吸附性能的影响。结果表明,当蒙脱土的含量为2%或3%时,G-KN1和G-KN2的加入均可明显提高水泥的净浆流动度,并能保持良好的稳定性,且G-KN2表现出更优异的抗泥性能。     

抗泥型聚羧酸减水剂专利分析

聚羧酸减水剂因具有低掺量、高减水率、高保坍性、绿色环保等优点,被广泛应用于混凝土行业中,随着砂石骨料中含泥量的增大,提高聚羧酸减水剂的抗泥性是减水剂领域亟需解决的一个问题。本文对抗泥型聚羧酸减水剂的专利文献进行统计,从专利申请趋势、专利申请人、申请地域分布、技术主题分布等方面对抗泥型聚羧酸减水剂领域的专利技术进行分析,并对未来的技术发展进行展望。     

抗泥型低坍损聚羧酸减水剂的制备与性能研究

通过磷酸化异戊烯醇聚氧乙烯醚为大单体和引入乙烯基磺酸钠、丙烯酰胺、丙烯酸、丙烯酸羟丙酯等功能型小单体,在氧化-还原体系下合成了一种具有高含泥量下减水率高、混凝土经时损失小、硬化混凝土强度高、耐久性好的抗泥型低坍损聚羧酸减水剂。     

抗泥型聚羧酸减水剂之泥土影响规律与抗泥机理分析

日益突出的砂石含泥量问题对聚羧酸减水剂的功能造成严重影响,进而影响混凝土和易性、混凝土强度以及耐久性。本文主要阐述了泥土对聚羧酸减水剂性能的影响规律、缓解泥土对聚羧酸减水剂不良影响的措施和抗泥型聚羧酸减水剂的抗泥机理,以及对未来发展的展望。     

抗泥型聚羧酸减水剂重要申请人专利技术路线分析

抗泥型聚羧酸减水剂是在聚羧酸系高性能减水剂的基础上,针对泥土对聚羧酸减水剂带来的不良影响发展而来的一类具有重要应用价值的减水剂。科之杰新材料有限公司在抗泥型聚羧酸减水剂领域做了系列研究工作并处于技术领先地位,本文从专利角度对该企业的相关技术发展路线进行了分析。     

抗泥型聚羧酸减水剂研究及应用进展

综述了近10余年国内外抗泥型聚羧酸减水剂的研究方法,包括优化聚羧酸分子结构以及与牺牲剂复配使用两种主要方法。同时介绍了抗泥型聚羧酸减水剂在混凝土行业的研究进展,并针对目前该领域存在的一些问题以及未来的研究方向提出了自己的建议。     

抗泥型聚羧酸减水剂研究及应用进展

综述了近10余年国内外抗泥型聚羧酸减水剂的研究方法,包括优化聚羧酸分子结构以及与牺牲剂复配使用两种主要方法。同时介绍了抗泥型聚羧酸减水剂在混凝土行业的研究进展,并针对目前该领域存在的一些问题以及未来的研究方向提出了自己的建议。     

聚羧酸减水剂在水泥颗粒表面的吸附行为

合成一系列聚羧酸减水剂,探讨不同单体摩尔比对其吸附性能的影响。结果表明,当n(烯丙醇聚氧乙烯醚)∶n(2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠)∶n(丙烯酸)∶n(马来酸酐)=1∶0.14∶3.6∶2.6时,产物吸附性能最优。并利用总有机碳分析技术,研究了不同温度、不同浓度下最优产物在水泥颗粒表面的吸附动力学和热力学。动力学研究结果表明：聚羧酸在水泥颗粒表面的吸附过程符合Lagergren吸附速率方程,吸附速率常数k=0.01594 min-1(30℃),表观活化能Ea=17.9647 kJ·mol-1。热力学研究结果表明：随温度升高,聚羧酸在水泥颗粒表面的吸附量增大;求得吸附热力学参数分别为ΔHad=-24.788 kJ·mol-1,ΔSad=0.050 kJ·mol-1·K-1,ΔGad=-39.886 kJ·mol-1(30℃),可知该吸附过程是自发的放热反应。理论上温度升高对吸附不利,但因放出的热量促进水泥水化,导致聚羧酸分子容易掺杂到水化产物中,从而使更多聚羧酸吸附到水泥颗粒表面,令其吸附量反而增大。     

基于竞聚率设计制备组成均匀的聚羧酸减水剂

基于试验得到的聚羧酸减水剂（PCE）共聚单体的竞聚率数据,采用控制转化率和补加活泼单体相结合的方法,结合理论计算和聚合单体摩尔分数实际测定结果,确定了活泼单体丙烯酸（AA）补加时间及补加量,使其在共聚过程中始终与大单体异丁烯基聚乙二醇醚（MAPEG）组成保持基本不变,以保证聚合反应不同时间段所生成的共聚物组成和结构与设计值一致。为系统研究控制工艺的准确性和可靠性,将其与传统投料工艺反应过程中所得产物的组成对比,考察了控制共聚物组成对分散性能的影响。结果表明,基于竞聚率的控制工艺制备PCE过程中,由于分段补加消耗较快的AA,抑制AA和MAPEG在共聚物瞬时组成的变化幅度,共聚物的平均酸醚比〔n(AA)/n(MAPEG)〕分别为2.79、3.77、4.82,基本接近设计酸醚比（A/E）的3.0、4.0、5.0;其制备的PCE平均主链长度及主链上羧基含量、大单体含量较高,使PCE覆盖面积和吸附层厚度增大,从而提升了净浆初始流动度和流动保持性能。     

β-环糊精侧链对聚羧酸减水剂抑制蒙脱土的影响

采用水泥净浆和混凝土试验,详细研究了β-环糊精侧链对聚羧酸减水剂抑制蒙脱土负效应的影响。试验表明,与仅含有聚氧乙烯侧链的传统聚羧酸减水剂相比,蒙脱土对掺加含有β-环糊精侧链的聚羧酸减水剂水泥净浆流动度的负作用影响明显减弱;蒙脱土（1.0%,以砂质量计）存在时,为获得与无蒙脱土时相同的混凝土坍落度,β-环糊精类聚羧酸减水剂的掺量增幅减小,掺加β-环糊精类聚羧酸减水剂的混凝土抗压强度下降幅度减小。结合吸附试验分析,β-环糊精类聚羧酸减水剂抑制蒙脱土负效应能力的增强应归功于其侧链中的β-环糊精基团,β-环糊精基团具有中空筒状的刚性结构,其显著的空间位阻效应将阻止蒙脱土颗粒继续吸附其他β-环糊精类聚羧酸分子,进而提高聚羧酸减水剂抑制蒙脱土负效应的能力。     

Effect of chain transfer agents in polycarboxylate superplasticizer on slump-retention of concrete

Two types of slump-retention polycarboxylate superplasticizers (PC-M and PC-S) were synthesized by using 3-mercaptopropionic acid or sodium hypophosphite as chain transfer agents, the effects of polycarboxylate superplasticizers on slump-retention of cement and concrete were investigated, and the mechanism of action and the structure of polycarboxylate superplasticizers were investigated by using conductivity, complexing Ca²⁺ concentration, gel permeation chromatography (GPC), nuclear magnetic resonance hydrogen spectroscopy (¹H-NMR), and nuclear magnetic resonance phosphorus spectroscopy (³¹P-NMR). The results indicated that the slump flow of cement paste mixed with PC-M was increased quickly within 60 min and then lost gradually, while PC-S increased slowly and evenly within 240 min. The slump flow of concrete mixed with PC-S reached 405 mm after 150 min, but the concrete mixed with PC-M was almost no fluidity after 150 min. The conductivity of the PC-M aqueous solution decreased quickly within 45 min, then slowly decreased, while the conductivity of the PC-S aqueous solution decreased slowly within 180 min. PC-M had a much greater complexation ability of Ca²⁺ than PC-S. The composition and structure of the two slump-retention polycarboxylate superplasticizers were altered by different chain transfer agents, and the hydrolysis-adsorption capacity of each component was different. The rate of hydrolyzation-adsorption of each component was PC-M₃ ≈ PC-S₃>PC-M₁>PC-M₂ ≈ PC-S₁>PC-S₂. The faster the adsorption rate, the faster the slump flow loss of concrete.     

聚羧酸系混凝土减水剂的研究进展及发展趋势

详细介绍了聚羧酸系混凝土减水剂的分子结构、作用机理、制备方法及其性能的影响因素.简要概述了国内外聚羧酸系混凝上减水荆的研究进展,并提出了今后聚羧酸系混凝土减水剂的发展方向.     

Cyclodextrin-modified polycarboxylate superplasticizers as dispersant agents for multiwalled carbon nanotubes

A new type poly(AA-co-β-CD-A-co-TPEG) (PACD) copolymer was prepared by the copolymerization of a novel monovinyl β-cyclodextrin monomer (β-CD-A), acrylic acid, and isoprenyl oxy poly(ethylene glycol) (TPEG-2400). This copolymer could be used as dispersant for multiwalled carbon nanotubes (MWCNTs), which exhibit an excellent dispersion ability. This study mainly investigated the dispersing behavior of the PACD as well as the best ratio between these dispersants and MWCNTs. Transmission electron microscopy was employed to observe the morphology of the dispersed of MWCNTs. ultraviolet–visible–near infrared spectra were utilized to determine the dispersion of MWCNTs and the optimum concentration of PACD. It was found that the polycarboxylate superplasticizer decreased MWCNTs aggregative tendency in water but not as well as PACD. Moreover, the optimum mass ratio of the PACD to the MWCNTs is 5:1. In addition, the effect of PACD on the dispersion ability of MWCNTs was evaluated in cement samples. Our results indicated that MWCNTs could still disperse well with the help of PACD even with the presence of cement. © 2018 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2019 , 136, 47311.     

一种新型保坍型聚羧酸减水剂的合成及其应用性能研究

以甲基烯丙基聚氧乙烯醚(TPEG)、丙烯酸(AA)和聚甘油丙烯酸酯(PA)为共聚单体,在维生素C(V_C)、过氧化氢(H_2O_2)和链转移剂巯基乙酸(TGA)作用下,合成了新型保坍型聚羧酸减水剂HS-JG,利用凝胶色谱和红外光谱对产物的结构进行表征,并对其应用性能进行研究。结果表明,在n(AA)∶n(PA)∶n(TPEG)=2∶0.15∶1,V_C、H_2O_2和TGA用量分别为TPEG质量的0.5%,1.4%和0.5%,反应温度50℃,反应时间3 h的条件下合成的HS-JG对水泥有较好的适应性,对水泥净浆以及混凝土坍落度有较好的保持能力。     

聚羧酸系减水剂的常温合成及性能

以异丁烯醇聚氧乙烯醚(HPEG)、丙烯酸(AA)、甲基丙烯磺酸钠(SMAS)为单体,通过芬顿试剂引发反应,在常温下制备了三元聚羧酸型减水剂(PC),探讨了不同反应条件对减水剂分散性能的影响,并通过傅里叶红外(FTIR)和凝胶渗透色谱(GPC)等手段对共聚物进行了表征。得到最佳合成条件为:引发剂滴加时间3h,引发剂过氧化氢/硫酸亚铁质量比1.2:1,反应温度30℃,酸醚摩尔比4:1,磺酸盐用量为单体总质量的1.6%,链转移剂用量为总单体质量的1.5% 。当减水剂折固掺量为0.3%时,水泥初始净浆流动度为290 mm,1h后提升到302mm。此常温下合成的减水剂具有良好的分散性和保持性,该方法是一种有应用前景的常温合成方法。