聚羧酸超塑化剂的侧链结构对其吸附分散性能的影响

通过自由基聚合反应,制备了具有不同侧链长度的梳型共聚物,研究了MPEG侧链长度对梳型共聚物分子构象的影响,并通过总有机碳分析(TOC)和水泥净浆流动度测试,对制得的不同侧链长度的聚羧酸梳型共聚物在水泥颗粒上的吸附分散性能进行了表征.结果表明,随着侧链MPEG长度的增加,共聚物在水泥颗粒上的吸附量会急剧降低.在MPEG-MAA与甲基丙烯酸(MAA)共聚体系中,按一定比例同时接入不同长度的MPEG侧链时,共聚物会表现出特殊的吸附规律.当侧链聚合度nEO=22和nEO=43的MPEG以摩尔比为1:2在共聚体系中进行接枝时,共聚物表现出最佳的分散性能.     

MPEG侧链长度对聚羧酸超塑化剂吸附分散性能的影响

通过自由基聚合反应,本文制备了一系列具有不同侧链长度的梳型共聚物。研究了MPEG侧链长度对梳型共聚物分子构象的影响,并通过总有机碳分析(TOC)和净浆流动度测试对制得的不同侧链长度的聚羧酸梳型共聚物在水泥颗粒上的吸附分散性能进行了表征。结果表明:随着侧链MPEG长度的增加,共聚物在水泥颗粒上的吸附量会急剧降低;在MPEG-MAA与甲基丙烯酸(MAA)共聚体系中,按一定比例同时接人不同长度的MPEG侧链时,共聚物会表现出特殊的吸附规律;并且当侧链聚合度n_(EO)=22和n_(EO)=43按摩尔比1:2在共聚体系中进行接枝时,共聚物表现出最佳的分散性能。     

两性梳形共聚物对水泥浆体分散的影响及机理

合成了一系列含有不同阴/阳离子基团摩尔比的两性梳形共聚物,研究了其对水泥浆体分散、分散保持、吸附和水泥早期水化的影响规律,并初步探讨了其作用机理.结果表明:主链中适当引入阳离子基团可改善水泥浆体的分散性能,进一步提高阳离子基团含量,吸附量增大,但水泥浆体的分散性能下降;共聚物分散保持性能随主链中阳离子基团含量增加而增强,其分散保持率和溶液中共聚物浓度呈负相关.两性梳形共聚物优异的分散和分散保持性能受吸附位置、吸附构象和早期水化的共同影响,且主链中阴/阳离子基团摩尔比存在一个最佳平衡值.     

后酯化法制备聚羧酸盐系高效减水剂的研究

通过丙烯酸与烯丙基磺酸钠的自由基共聚制备了含有羧基和磺酸基团的共聚物,然后将其与聚乙二醇单烷基醚进行酯化反应,合成了可用作高效减水剂的聚羧酸盐接枝共聚物。通过CPC、红外光谱和化学滴定等方法对接枝共聚物的结构进行了表征。在此基础上讨论了接枝共聚物主链分子量、支链长度以及羧基、磺酸基和聚氧乙烯支链三者的摩尔比等因素对减水剂性能的影响。并研究了减水剂掺量对水泥净浆和砂浆性能的影响。     

丙烯酰胺改性聚羧酸减水剂的合成和性能研究

以甲基丙烯酸、甲基丙烯磺酸钠、烯丙醇聚乙二醇单甲醚和丙烯酰胺为原料,以过硫酸钠为引发剂,在水溶液中进行自由基聚合反应,合成丙烯酰胺改性聚羧酸减水剂.用傅里叶红外光谱仪分析共聚物分子结构,并用分子凝胶渗透色谱来测定共聚物的分子质量.用水泥净浆流动度来考察聚羧酸减水剂的分散性和分散保持性,并考察其在水泥颗粒上的吸附量.结果表明:合成的共聚物的重均分子质量为43 260;聚羧酸减水剂的折固掺量为0.2％、水灰比为0.29时,水泥的初始净浆流动度达287mm,60 min净浆流动度为299mm;合成的改性聚羧酸减水剂具有较好的分散性和分散保持性.根据Langmuir等温吸附模型,水泥对聚羧酸减水剂的饱和吸附量为5.33 mg/g.     

梳形共聚物分散剂羧基与聚醚侧链比例对水泥浆体流变性能的影响

本文系统研究了梳形共聚物分散剂羧基和聚醚侧链比例对水泥浆流变和分散性能的影响。结果表明：随共聚物主链中羧酸基团比例的提高,分散剂在水泥颗粒界面上吸附作用增强,分散性能提高,黏度下降,流变性能改善。但当羧基比例超过一定范围时,吸附能力反而下降,导致分散性能下降。同时,所有添加梳形共聚物的水泥浆体流动曲线方程都符合H—B方程,且具有良好的相关性。     

侧链结构酯醚共聚型聚羧酸减水剂的研究与应用

将烯丙基聚氧乙烯醚(APEG-1200)和3种聚乙二醇(PEG300、PEG600、PEG800)酯化大单体共聚得到侧链结构酯醚共聚型聚羧酸减水剂,探讨了共聚物侧链组成、引发剂用量对该减水剂分散性和分散保持性的影响,考察了不同侧链长度减水剂在水泥颗粒表面的吸附量,并与目前市场应用量大的侧链结构聚醚型减水剂、聚酯型减水剂进行了混凝土应用性能对比试验。结果表明,长短侧链有机结合的酯醚共聚型聚羧酸减水剂有利于形成更大的空间位阻,有较好的水泥净浆分散性和分散保持性,在水泥颗粒表面吸附量较小,保坍性能较好,增强效果明显。     

丙烯酸接枝淀粉共聚物用作减水剂的研究

以淀粉、丙烯酸为原料,制备了接枝共聚物,采用傅立叶红外光谱对其结构进行了表征。以水泥净浆流动度为参考标准,考察了投料比、反应温度、反应时间和投料方式对共聚物分散能力的影响。     

聚羧酸系超塑化剂分子结构对水泥净浆流动度的影响

研究了不同分子结构的聚羧酸系超塑化剂对水泥净浆流变性能的影响,通过测试掺入外加剂的水泥净浆的初始流动度和流动度损失,以及测量PCA在水泥颗粒表面的吸附,结果表明:甲基丙烯酸主链的PCA初始流动度和流动度保持性能最好;相同主链结构长度,不同侧链比例的PCA对流动度影响存在最佳支链比例,(b)型主链当x/y=3时,流动度最大,(d)型主链当x/y/z=65/20/15时,流动度最大.-O=C-OM是影响吸附的关键基团,吸附率大小取决于该基团的数量.     

聚羧酸超塑化剂稳定分散石膏浆体的研究

研究了甲基丙烯酸-甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯共聚物(MAA-MPEGMA)、马来酸酐-烯丙基聚乙二醇醚共聚物(MA-APEG)、丙烯酸-烯丙基聚乙二醇醚共聚物(AA-APEG)这3种梳形聚羧酸接枝共聚物以及丙烯酸均聚物(PAA)对石膏粉体的分散性能.结果表明:聚合物侧链长度越短、相对分子质量越小、电荷密度越高,对石膏的分散性能越好,同时凝结时间也越长;聚羧酸共聚物能够改善石膏硬化体的微观结构和孔结构.掺加聚羧酸共聚物后显著降低了石膏硬化体的孔隙率;但是也明显增大了石膏硬化体的平均孔径和孔径分布.红外光谱分析表明,聚羧酸共聚物在石膏颗粒表面的吸附是一种化学吸附.3种共聚物对石膏的吸附强度顺序是:马来酸共聚物丙烯酸共聚物甲基丙烯酸共聚物.     

不同聚羧酸减水剂分子结构作用机制研究

采用2-甲基丙-2-烯基聚乙二醇醚和丙烯酸进行自由基共聚,以酸醚比分别为2.8、3.7、4.6,并调整链转移剂TGA用量,合成了适当主链长度和不同侧链密度的聚羧酸减水剂。通过GPC、净浆流动度、吸附量、Zeta电位等测试,研究主链长度相近、侧链密度不同的聚羧酸减水剂在不同C3A含量水泥浆体中的吸附-分散特性。试验结果表明:侧链密度高,主链长度相应缩短,可以形成初始吸附量相近的减水剂分子构象;对于掺C3A的水泥,侧链密度较高的减水剂分散性能较优,且水泥中C3A含量越高,高侧链密度减水剂的抗吸附性能优势更明显。     

磺化纤维素减水剂在水泥颗粒表面的吸附与作用机理

对比研究了磺化纤维素(CS)和商品萘系高效减水剂(FDN)在水泥颗粒表面的吸附特性、ζ电位以及减水剂掺量对流动度的影响。探讨了磺化纤维素减水剂的作用机理。结果表明,减水剂吸附改变了水泥颗粒表面结构与电化学性质,通过静电斥力和空间位阻发挥分散作用。掺加CS后水泥颗粒的ζ电位较FDN的小,而CS在水泥颗粒的吸附量较FDN的大;FDN的分散作用主要依赖于ζ电位的静电斥力;CS对水泥的良好分散作用是由静电斥力和空间位阻共同作用;由于新生水化产物对静电斥力的屏蔽作用,静电斥力引起的分散作用稳定性较差,流动度经时损失大;空间位阻效应受水化影响较小,其分散作用的稳定性较好,流动度经时损失较小。     

聚羧酸减水剂的温度依赖性

在三个温度(5℃、20℃、30℃)条件下,采用净浆流动度和总有机碳分析仪测量有机碳的方法评价了两种具有不同接枝方式的聚羧酸减水剂(P-酯减水剂和P-醚减水剂)在水泥体系中的分散性能和吸附性能,并系统讨论了吸附量与分散性能之间的关系.试验结果表明:P-酯减水剂的初始分散性能受温度的影响较大,P-醚减水剂的持续分散能力与温...     

聚羧酸分子结构对新拌免压蒸管桩混凝土的影响

研究了聚羧酸减水剂分子结构中几个因素,包括PEO接枝密度、侧链长短、减水剂分子量大小以及小分子单体的引入等,对新拌免压蒸PHC管桩混凝土的静浆流动度、减水剂分散时间以及蒸养强度的影响。结果表明,较低的PEO接枝密度、较长的侧链、适中的链转移剂掺量以及较低的AMPS掺量将提高减水剂的减水率;较低的PEO接枝密度、较短的侧链、较高的链转移剂掺量以及较低的AMPS掺量将缩短减水剂的分散时间;较高的PEO接枝密度、较长的侧链、较低的链转移剂掺量以及更多的AMPS掺量将提高免压蒸PHC管桩混凝土的蒸养强度。     

醚类与酯类聚羧酸减水剂对水泥水化及分散性能的影响

采用2种不同类型、不同分子质量的聚醚大单体,通过调整主链长度使合成的醚类与酯类聚羧酸减水剂(PC)具有最佳分散性能,对比研究了醚类PC和酯类PC对水泥吸附、水化放热、水泥净浆分散性能及混凝土性能的影响。结果表明,醚类PC为短主链长侧链梳形结构,酯类PC为长主链短侧链梳形结构;醚类PC在水泥颗粒表面的吸附量高于酯类PC,而对抑制水泥净浆水化放热、水泥分散作用则是酯类PC优于醚类PC。在混凝土应用中,酯类PC比醚类PC具有更高的减水率,而醚类PC在坍落度及扩展度保持性方面优于酯类PC。     

磷酸酯型聚羧酸减水剂的合成及其对矿粉适应性研究

以异戊烯醇基聚乙二醇、丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯磷酸酯为聚合单体,甲基丙烯酸磺酸钠为链转移剂,通过自由基水溶液聚合法合成磷酸酯型聚羧酸减水剂PCE-Y-HEMAP。采用FTIR、GPC、TOC和TGA等对磷酸酯型减水剂与含有白云母、钠长石矿物石粉进行适应性研究。FTIR、GPC分析表明,成功合成了一种HEMAP改性的新型减水剂。水泥净浆流动度试验结果表明,PCE-YHEMAP具有良好的分散性和分散保持性。TGA、TOC分析表明,PCE-Y-HEMAP对含钠长石粉水泥分散保持性较好的原因是减水剂分子吸附在钠长石骨架折陷结构之间吸附性较强、吸附量较少。另外,吸附在钠长石表面的减水剂由于空间位阻作用,对水泥颗粒有一定的分散作用,适应性较好。     

聚羧酸盐高效减水剂的合成与表征

通过自由基溶液共聚合反应、接枝反应和磺化反应,制备了一类主链带羧基、磺酸基,支链带聚氧乙烯基醚基的聚羧酸盐高效减水剂。讨论了主链分子量、侧链长度、磺化度等因素对聚羧酸盐减水剂性能的影响,用红外光谱和凝胶渗透色谱表征了其结构,并考察了产品对水泥净浆流动度和混凝土减水率的影响。结果表明,本研究制备的减水剂对水泥粒子有较好的分散作用,混凝土减水率可达30%以上。     

聚羧酸系减水剂侧链结构对水泥塑化效果的影响

通过不同分子量聚乙二醇(PEG)复配,合成含有不同长度的聚氧乙烯基侧链,同时带有羧酸基团、磺酸基团的聚羧酸系减水剂.着重讨论减水剂在水泥表面的吸附性,不同长度的侧链在摩尔比不同时对水泥塑化效果的影响.实验结果表明,聚羧酸共聚物合成时将不同长度侧链的聚乙二醇调整为n(PEG1500):n(PEG1000):n(PEG800)=1:2:2时,可以获得最佳的塑化效果.当聚羧酸系减水剂掺量为0.6%,W/C为0.29时,水泥初始净浆流动度和2 h经时流动度达到297 mm和270 mm.     

聚羧酸共聚物的表征及对水泥分散性研究

通过“分子设计“,研制了有不同侧链的聚羧酸共聚物,并用红外光谱对产物结构进行表征,着重讨论了聚乙二醇分子量对水泥分散性能的影响。实验结果表明:通过控制侧链长度,使聚羧酸共聚物具有最佳的分散性能。     

活性TH粉对水泥与氨基磺酸盐减水剂相容性的影响

采用紫外-可见吸收光谱法,测定了氨基磺酸盐减水剂(AS)对水泥颗粒表面的吸附量,探讨了活性TH粉掺量对水泥吸附特性的影响,并对不同活性TH粉掺量的水泥净浆流动度进行了测试,研究了AS减水剂极限吸附量与流动度的关系。结果表明:水泥对AS的吸附量随初始浓度的增大而增大;对AS的吸附量与极限吸附量随水化时间的延长而增大;随活性TH粉掺量的增加,水泥对减水剂的极限吸附量逐渐减少,且水泥的初始流动度增大,流动度经时损失减小,即活性TH粉可以改善水泥与AS高效减水剂相容性。