交联型酯类聚羧酸减水剂的制备及研究

根据分子结构设计原理,采用MPEG与MAA进行酯化制备MPEGMAA,并在相同条件下,利用制备酯化大单体中过量的MAA与烯丙醇继续酯化,即得到含交联单体甲基丙烯酸烯丙酯的酯化大单体MP,并在引发剂、链转移剂和单体作用下进行自由基聚合反应,合成一种交联型酯类聚羧酸减水剂PC-2,初步探讨了不同分子质量MPEG的比例、酸醇比、丙烯基亚磷酸酯用量和反应浓度等对减水剂分散性和分散保持性的影响,采用凝胶渗透色谱对聚合物的分子质量和分子质量分布进行表征。实验结果表明:该减水剂的最佳制备工艺为:n(MAA)∶n(MPEG)=5∶1,n(MPEG-600)∶n(MPEG-2200)=1∶1,反应体系浓度为40%,丙烯基亚磷酸酯和甲基丙烯磺酸钠用量分别为酯化大单体总质量的3.5%和2%。经测试验证,该减水剂PC-2的减水率、坍落度保持性和增强效果都明显优于常规酯类聚羧酸PC-1。     

一种固态缓释型聚羧酸减水剂的合成及性能评价

以丙烯酸、501醚类单体和缓释单体A为主要原料,在本体聚合条件下,采用偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂合成一种固态缓释型聚羧酸减水剂。研究了温度、酸醚比、引发剂和链转移剂用量对减水剂性能的影响并分析了原因。结果表明,当反应温度为70℃,引发剂用量为大单体质量的0.5%,链转移剂用量为大单体质量的0.4%,n(TPEG)∶n(AA)∶n(缓释单体A)=1.0∶3.5∶2.5时,所制备的固态缓释型聚羧酸减水剂性能最佳,其性能与市售缓释型减水剂B相当。GPC分析结果表明,合成产物中大单体转化率高,产物均一。     

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。     

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。     

聚羧酸系减水剂的合成研究

采用水溶液聚合法,将自制的酯化大单体聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯(MPEGMA)与甲基丙烯酸(MAA)、甲基丙烯酰基磺酸钠(SMAS)共聚合成聚羧酸系减水剂,探讨了反应浓度、加料方式、MAA与MPEGMA的摩尔比、SMAS与MPEGMA的摩尔比、引发剂用量(相对于所有单体质量和的百分比)、聚合温度和反应时间对所合成聚羧酸系减水荆性能的影响.结果表明:采用最佳工艺参数制备的聚羧酸系减水剂在掺量仅为0.15%(质量分数)时就具有良好的分散性和保塑性.     

一种聚羧酸抗泥剂的制备研究

选用丙烯酰胺(AM)、二甲基二烯丙基氯化铵(DMDACC)、丙烯酸(AA)、甲基丙烯酸二甲氨乙酯(DMAEMA)为单体,甲基丙烯磺酸钠(SMAS)为链转移剂,过硫酸铵(APS)和抗血坏酸(Vc)为引发剂,通过水溶液自由基聚合,合成了一种聚羧酸抗泥剂。以内掺膨润土的水泥净浆流动度为评价指标,通过正交试验和单因素实验对工艺进行优化。试验结果表明,最佳合成工艺为:n(AA)∶n(DMDACC)∶n(AM)∶n(SMAS)=3.6∶1.4∶2.5∶0.5,反应温度为65℃,引发剂用量为单体总质量的6%。在此条件下合成的抗泥剂,可显著提高聚羧酸减水剂的抗泥性能。在膨润土掺量为5%、聚羧酸减水剂掺量为0.15%时,掺0.05%抗泥剂前后的水泥净浆流动度分别为270 mm和205 mm。     

新型聚羧酸系高效减水剂的合成及应用性能

采用多元共聚,通过分子优化设计引入羧基、磺酸基、羟基和聚氧乙烯基功能性基团,合成一种新型聚羧酸系高效减水剂.试验制备最佳的合成工艺为:单体的摩尔比n(MAA):n(MPEGMAA):n(SMAS)=1.00:1.05:0.75,反应温度为80℃,反应时间为3h,引发剂用量为总单体质量的7%,液体总浓度为25%,投料时间...     

配比微调对聚羧酸减水剂分散性的影响

以甲氧基聚乙二醇(MPEG)和甲基丙烯酸(MAA)为原料,通过酯化反应生成甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯(MPEGMAA),酯化物再与甲基丙烯酸等共聚单体,在过硫酸铵的引发体系下合成聚羧酸减水剂.通过微调合成配比,研究MAA、过硫酸铵、链转移剂的掺量对聚羧酸减水剂分散性的影响.结果表明:在配比微调的范围内,掺聚羧酸减水剂水泥浆体的初始分散性随MAA掺量的增加逐渐增加,随过硫酸铵掺量的增加先增加再降低,随链转移剂掺量的增加影响不大;掺聚羧酸减水剂水泥浆体保持分散性随MAA、链转移剂、引发剂掺量的增加均呈现先增加后降低的趋势.     

酯类聚羧酸系减水剂的合成与性能研究

采用酯化工艺合成了一种含聚醚长链的聚乙二醇单甲醚单甲基丙烯酸酯(MPEGMAA),以此大单体和丙烯酸(AA)、甲基丙烯酸(MAA)、丙基磺酸钠(SAS)、马来酸酐(MAn)等进行自由基聚合,合成了酯类聚羧酸系减水剂.并确定了合成该类减水剂的最佳配比为:n(AA):n(MAA):n(MPEG600MAA):n(MAn):n(SAS)=10.5:3.5:7.0:2.0:7.0,引发剂过硫酸铵用量为1.0％.当减水剂掺量为0.25％时,水泥净浆初始流动度为345mm,120min内水泥净浆流动度基本无损失.     

MPEGMAA-AMPS-HEMA酯类聚羧酸减水剂的合成及响应面优化

以甲基丙烯酸聚乙二醇单甲醚酯(MPEGMAA2000)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)和甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)为主要原料,H2O2-FeSO4为引发剂,合成MPEGMAA-AMPS-HEMA酯类聚羧酸系减水剂。在单因素试验的基础上,以水泥净浆流动度为响应值,用Design-Expert进行响应面优化,得到二次模型响应模型的最优点:n(MPEGMAA)∶n(AMPS)∶n(HEMA)=1.0∶1.17∶1.0、引发剂用量为0.57%、聚合时间4.9 h、聚合温度55.9℃,水泥净浆流动度预测值为290.5 mm,试验值为291 mm。FTIR分析结果表明,合成减水剂的链段中含有酯基、氨基、磺酸基、羟基、醚键等基团,符合预期目标。     

梳形支化结构聚羧酸高性能减水剂的合成

以支化活性大单体与丙烯酸进行水溶液自由基共聚,合成了梳形支化结构聚V酸高性能减水剂.考察了引发体系、单体投料比及滴加时间、链转移剂种类及用量、聚合浓度等合成条件对减水剂分散性能的影响.确定了最佳合成条件为:采用L-抗坏血酸与双氧水的氧化还原引发体系,L-抗坏血酸的用量为1%;内烯酸(AA)与大单体的投料摩尔比为4:1,AA的滴加时间为3 h;链转移剂用量为单体总摩尔数的2.0%;聚合浓度为50%.通过凝胶渗透色谱测得合成减水剂的重均分子质量为47 500,DAM大单体的转化率为89.6%.与常规结构聚羧酸减水剂相比,所制备的梳形支化结构聚羧酸减水剂具有较高的减水率和较好的坍落度保持能力.     

高适应性聚羧酸保坍剂的合成及性能研究

以基业长青聚醚大单体(BTL-PEG)、丙烯酸(AA)、甲基丙烯磺酸钠(SMAS)和基业长青保坍型功能助剂(HH)为不饱和单体,过硫酸铵(APS)为引发剂,巯基乙酸(TGA)为链转移剂,共聚合成高适应性的聚羧酸保坍剂。研究表明,在n(AA)∶n(HH)∶n(BTL-PEG)=1.5∶2.7∶1,SM AS用量为大单体用量的1%,APS用量为单体总质量的0.6%,TGA用量为单体总量的0.2%,反应温度为50℃,反应时间为3 h的条件下合成的保坍剂在低掺量下有较好的坍落度保持能力,与水泥有较好的适应性,与减水剂复配后效果明显优于单掺。     

降粘型聚羧酸减水剂的合成及性能研究

以聚氧乙烯醚、甲基丙烯酸、自制磷烯烃单体M-P、甲基丙烯磺酸钠为主要聚合单体,巯基丙酸为链转移剂,通过双氧水-抗坏血酸引发,采用一步合成方法,制备一种适合高强混凝土用的降粘型聚羧酸减水剂。研究了酸醚比,甲基丙烯磺酸钠、磷烯烃单体M-P、引发剂用量,反应温度等因素对降粘型聚羧酸减水剂性能的影响,确定了降粘型聚羧酸减水剂的最优的合成工艺:反应温度为85℃,酸醚比为7,甲基丙烯酸用量为0.4,磷烯烃单体M-P用量为0.3,引发剂用量为5%。相同掺量下自制降粘型聚羧酸减水剂的性能基本与国外降粘型聚羧酸减水剂持平,明显优于国粘型聚羧酸减水剂。     

本体聚合法合成固体聚羧酸减水剂的制备工艺与性能研究

以异戊烯醇聚氧乙烯醚和不饱和单体丙烯酸为主要原料,采用本体聚合法合成了一种固态聚羧酸减水剂。研究了引发剂用量,链转移剂用量,酸醚比及反应温度对减水剂分散性能的影响。结果表明,当反应温度为70℃,引发剂用量为单体总质量的0.5%,链转移剂用量为单体总质量的0.50%,酸醚比为3.6,滴加时间为2 h时,合成的固体聚羧酸减水剂分散性和坍落度保持性最佳。     

酯类聚羧酸减水剂的微波制备与性能表征

利用微波技术清洁、高效、靶向等特点,分别采用微波合成法和常规油浴法,以聚乙二醇单甲醚(MPEG),甲基丙烯酸(MAA)等原材料制备甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯(MPEGMAA),并进一步聚合成酯类聚羧酸减水剂进行性能对比.分别研究了酸醇比、催化剂用量、阻聚剂用量、反应时间、酯化温度以及微波功率对酯化大单体酯化率的影响规律,并基于微波合成法得出最优配比与工艺方案:n(MAA)∶n(MPEG)=5.0∶1.0,催化剂用量为MPEG质量的4.5%,阻聚剂用量为MAA质量的0.28%,酯化温度为120℃,酯化时间为100min,微波功率为1 000W.微波合成法的酯化率为93.47%,是常规油浴法的1.14倍,反应速率为常规油浴法的4.8倍.通过水泥净浆流动度试验、流变学研究以及红外光谱分析得出,微波合成法更有利于酯化大单体酯键的形成,且合成的酯类聚羧酸减水剂分散性及分散保持性更优.     

聚羧酸减水剂大单体聚乙二醇单甲醚酯化率的测定及影响因素

以聚乙二醇单甲醚(MPEG)与甲基丙烯酸(MAA)为原料,以对甲苯磺酸为催化剂,在负压条件下通过酯化反应制备聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯(MPEGMA),产物作为合成聚羧酸减水剂的中间体.对酯化率测定方法进行了探讨,利用正交设计找出了影响产物酯化率的显著因素,探讨了MAA与MPEG的摩尔比、反应温度、反应时间、催化剂用量等因素对产物酯化率的影响.结果表明,最佳酯化工艺条件为:n(MPEG)∶n(MAA)=1.0∶2.2、催化剂用量4.17%、反应温度123℃、反应时间5.5 h,所得产物酯化率达到95.12%,且产物酯化率越高所合成的减水剂分散性越好.     

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。     

缓释型聚羧酸减水剂的低温制备工艺

以异丁烯醇聚氧乙烯醚(HPEG)、丙烯酸(AA)为主要聚合单体,甲基丙烯酸羟乙酯(HEA)部分取代AA,巯基丙酸(MPA)为链转移剂,通过双氧水(H_2O_2)-抗坏血酸(Vc)引发,采用一步合成方法 ,在低温条件下制备了一种缓释型聚羧酸减水剂。研究分析了反应温度、酸醚比、HEA取代量、MPA用量、H_2O_2与Vc摩尔比、滴加时间等因素对合成减水剂产品性能的影响。利用正交试验,筛选出低温条件下较优的合成工艺:反应温度40℃,n(AA)∶n(HPEG)=4∶1,n(HEA)∶n(HPEG)=4.38:1,MPA用量(按HPEG单体质量分数计,下同)为0.65%,引发剂用量为1.17%,n(H_2O_2)∶n(Vc)=2.5∶1,滴加时间3h。当减水剂折固掺量为0.22%时,水泥初始净浆流动度达到280mm,0.5h后净浆流动度达到295mm,1h后净浆流动度达到302mm,相同掺量下与其他减水剂产品相比具有更好的分散性和分散保持性,且胶砂减水率达到37.5%。此外,通过傅里叶红外(FTIR)和热重分析(TGA)等手段对共聚物进行了表征。     

小坍落度混凝土用聚羧酸减水剂的合成研究

以甲基丙烯醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚(n=80)、丙烯酸、马来酸酐以及丙烯酸甲酯为原料,根据自由基聚合原理,合成出聚羧酸减水剂。并进行净浆流动度、保持性以及混凝土性能测试,以考察酸醚比、丙烯酸甲酯的用量、链转移剂的用量、反应温度以及还原剂种类对性能的影响。结果表明:在酸醚比为3.0∶1,丙烯酸甲酯用量为小分子共聚单体物质量的20%,链转移剂用量为共聚单体质量的0.47%,反应温度为40℃,采用进口还原剂的情况下,可制备出初始坍落度为160~180mm,1h坍落度大于150mm的小坍落度混凝土用高性能聚羧酸减水剂。     

本体聚合法合成固态聚羧酸减水剂及其性能研究

以丙烯酸和501醚类单体为主要原料,在本体聚合条件下,采用偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂合成一种固态聚羧酸减水剂。研究了反应温度、酸醚比、引发剂用量、链转移剂用量、滴加时间以及引发剂投料方式对聚羧酸减水剂性能的影响。结果表明,反应温度为65℃,酸醚比为4∶1,引发剂用量为大单体质量的0.4%,链转移剂用量为大单体质量的0.5%,滴加时间2 h,引发剂一次投料时合成的减水剂分散性及分散保持性最佳,在其折固掺量为0.14%时,水泥净浆初始流动度为280 mm、120 min流动度为285mm。对最佳合成条件下合成的减水剂进行红外光谱分析,结果表明,丙烯酸和501醚类大单体聚合反应顺利进行,合成产物为目标产物。