核磁共振氢谱鉴别不同类型聚羧酸减水剂的研究

对常见的4种聚氧乙烯醚大单体进行了核磁共振氢谱(~1H NMR)分析,并以此为依据建立了~1H NMR技术,可快速、准确地鉴定聚羧酸减水剂的类型。采用不同截留分子质量的超滤膜对聚羧酸减水剂样品进行超滤,利用核磁共振氢谱对收集到不同分子质量的聚羧酸减水剂进行研究。结果表明,聚酯型聚羧酸减水剂大单体的分子结构信息通过原样的核磁谱图解析直接获得,无需进一步的超滤渗析;而聚醚型聚羧酸减水剂需要通过30 k D、10 k D和3 k D的超滤膜获得纯净的大单体,才可准确获得大单体的分子结构信息。该法为解析不同类型聚羧酸减水剂分子结构和分子质量提供重要的依据。     

2种不同结构聚羧酸系减水剂的相关性能对比研究

烯丙基醚型聚羧酸系减水剂PC-ZH采用烯丙基聚乙二醇(APEG)、马来酸酐和丙烯酸甲酯为单体,在引发剂作用下直接聚合制得;甲基丙烯酸甲酯类聚羧酸系减水剂PC-S是市场上普遍使用的以聚乙二醇单甲醚(MPEG)和甲基丙烯酸为单体合成的聚羧酸系减水剂.针对这2种不同结构的聚羧酸系减水剂,开展了合成工艺、分子结构、净浆和混凝土性能、吸附性能及经济性等多方面的试验与分析对比.结果表明,虽然两者性能相当,但PC-ZH减水剂的原材料成本可降低约10%,且生产能耗较低,因此,PC-ZH是一种性价比较高的聚羧酸系减水剂.     

聚羧酸减水剂的合成及其对水泥水化的影响

以聚乙二醇单甲醚(MPEG)、甲基丙烯酸(MAA)和丙烯酰胺为主要单体,通过自由基聚合的方法合成出一种聚羧酸型减水剂(PCE)。通过红外光谱(FT-IR)和凝胶渗透色谱(GPC)对聚羧酸减水剂的分子结构进行表征。选择水泥净浆流动度来评价具有不同支链长度的聚羧酸减水剂的减水效果,重点研究了聚羧酸减水剂对水泥水化初期的水化放热速率和电阻率的影响并对机理进行了探讨。结果表明:支链聚合度为25的聚羧酸减水剂具有良好的净浆分散效果;不同掺量的聚羧酸减水剂对水泥水化的不同阶段影响不同;聚羧酸减水剂改变了水泥水化前期离子传输速率,水泥浆体表现出不同的电阻率发展趋势。     

应用混料设计制备抗泥型聚羧酸减水剂

传统聚羧酸减水剂对骨料中的泥土非常敏感,本文针对这一问题,采用甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)、丙烯酰胺(AM)、丙烯酸羟乙酯(HEA)为功能性单体,通过混料设计实验,合成了一种新型抗泥型聚羧酸减水剂。通过水泥净浆流动度试验表明,所制备的聚羧酸减水剂具有良好的减水率,随着含泥量的增加,分散效果优于普通聚羧酸减水剂。     

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。     

聚羧酸减水剂对混凝土塑性收缩性能的影响

研究了不同单体组成的聚羧酸减水剂、普通型聚羧酸减水剂及缓释型聚羧酸减水剂对混凝土塑性收缩性能的影响,研究表明:在0~24 h内,缓释型聚羧酸减水剂的混凝土收缩率比普通型聚羧酸减水剂的低;大、小单体的种类对混凝土收缩值有显著影响,缓释型聚羧酸外加剂对混凝土6h和28 d塑性收缩值均小于普通型聚羧酸减水剂,其中,小单体采用丙烯酸、大单体采用SPEG制得的缓释型聚羧酸减水剂对混凝土6h和2 d塑性收缩值最小。     

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。     

聚羧酸减水剂大单体的合成方法

概述了高效减水剂的研究现状。作为一种新型高效减水剂,聚羧酸减水剂目前已经成为国内外研究和发展的热点。目前,聚羧酸减水剂的合成有多种方法,原料也多种多样,合成条件也各不相同,因此合成的减水剂性能也有所差异。我国常用可聚单体直接聚合来制备聚羧酸减水剂。介绍了大单体的各种合成方法及影响因素。合成大单体的方法有直接酯化法、酯交换法、直接醇化法、烯醇与环氧乙烷聚合法等。     

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。     

高适应型聚羧酸减水剂的合成及性能研究

采用4-羟丁基乙烯基聚氧乙烯醚(VPEG)为大单体,自由基溶液聚合合成了一种高适应型聚羧酸系减水剂(PCE-HA),通过红外光谱(FTIR)、凝胶渗透色谱(GPC)对聚合物进行了结构表征,用混凝土性能测试考察其对掺量、温度、用水量及含泥量变化的敏感性。结果显示,高适应型聚羧酸减水剂(PCE-HA)与标准型聚羧酸减水剂(PCE-S)相比,其对掺量、温度、用水量及含泥量较不敏感,适应性更好。     

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。     

高效抗泥型聚羧酸减水剂的合成及性能研究

采用超高分子质量的异丁烯醇聚氧乙烯醚(HPEG8000)为大单体,烯丙基三甲基氯化铵为功能单体,经自由基溶液聚合合成了一种高效抗泥型聚羧酸系减水剂(PCE-GKN)。通过红外光谱、凝胶渗透色谱对减水剂进行了结构表征,并通过胶砂和混凝土试验考察了其抗泥效果。结果表明,所制备PCE-GKN的结构与设计结构相符,并具有较高的分子质量,抗泥效果明显优于常规减水型聚羧酸减水剂(PCE-JS)。     

聚羧酸系超塑化剂的合成工艺研究

本文通过将甲氧基聚氧乙烯醚(PEG)与甲基丙烯酸在一定条件下酯化,得到具有聚合活性的大单体—甲氧基聚氧乙烯甲基丙烯酸酯,然后将其与丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯磺酸钠等在水相体系中进行共聚合反应,合成了一种具有良好分散效果的聚羧酸超塑化剂,并主要研究了聚合反应条件对聚羧酸系高效减水剂性能的影响。结果表明:在聚合反应过程中,加热方式、聚合反应温度、单体溶液的滴加速度、甲氧基聚氧乙烯甲基丙烯酸酯的分子量、以及链转移剂等都会对聚合反应产生一定的影响。此外,本文还对目前国内外效果较好的几种聚羧酸高效减水剂进行了对比实验,通过对比发现:本文所合成的聚羧酸高效减水剂已达到国内先进水平。     

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。     

不同结构大单体合成聚羧酸高效减水剂及其性能研究

分别采用酯类大单体和醚类大单体2种不同结构的大单体合成2种聚羧酸减水剂,试验确定了反应单体最佳摩尔比和引发剂用量,对比分析了合成过程的控制手段,通过水泥净浆和混凝土试验对比了减水剂的性能。结果表明,2种大单体合成的聚羧酸减水剂减水效果相当,减水剂LB-5Ⅰ即酯类大单体合成减水剂具有更好的适应性和坍落度保持能力;2种聚羧酸减水剂对混凝土的凝结时间的影响差别不好;LB-5Ⅰ自身引气能力强,而醚类大单体合成的减水剂LB-5Ⅱ则引气不足。     

对国内外聚羧酸减水剂研究进展的探讨

聚羧酸高性能减水剂是一种新型的高效的减水剂,亦是目前国内外研究的热点。本文结合国内外资料综述了聚羧酸高性能减水剂的组成,讨论了反应单体、聚氧烷基链和聚合物相对分子质量及其分布、减水剂掺量等影响减水剂性能的因素。     

聚羧酸系减水剂的发展历程及研发方向

聚羧酸系减水剂是一种新型的减水剂,亦是目前国内外研究的热点。本文介绍了聚羧酸系减水剂在国内外的发展历程,剖析了聚羧酸系减水剂的分子结构组成与其性能特点的关系,从研究和应用需求角度提出了今后聚羧酸系减水剂的研发方向应围绕多功能原料大单体和分子结构可设计的特点,开发具有减缩、早强、缓凝等多种功能的产品,以满足工程需求。     

高保坍型聚羧酸减水剂配制高强混凝土在济南万象城工程的应用

选用丙烯酸(AA)、丙烯酸羟乙酯(HEA)、功能性单体2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)、改性异戊烯醇聚氧乙烯醚(TPEG)为聚合单体,在引发剂、链转移剂的作用下,通过自由基聚合反应,合成高保坍型聚羧酸减水剂(BT-C);通过对C60混凝土性能测试,发现BT-C能有效解决普通聚羧酸减水剂在新拌混凝土中表现出的坍落度、扩展度损失快等问题;将BT-C与普通聚羧酸减水剂复配使用,成功拌制出满足山东济南华润万象城项目的 C60高强混凝土。     

减缩型聚羧酸减水剂的合成与应用性研究

使用马来酸酐和乙二醇单乙醚进行酯化反应,合成一种酯化中间单体,把酯化中间单体接枝到聚羧酸减水剂主链上,在反应温度为60℃条件下合成具有减缩功能的聚羧酸减水剂.实验结果表明酯化中间单体的最佳用量为大单体的12.5％.     

低敏感型聚羧酸减水剂的制备及性能评价

以4-羟丁基乙烯基聚氧乙烯醚(VPEG)为大单体,双氧水(H2O2)/FF6为引发剂,巯基丙酸(BMPA)为链转移剂,合成了一种低敏感型聚羧酸减水剂(PCE-D),通过红外光谱(FTIR)、凝胶渗透色谱(GPC)、液相色谱(LC)对聚合物进行结构表征,通过混凝土测试,考察其对掺量、原材料、温度以及用水量的敏感性。结果显示,合成的低敏感聚羧酸减水剂(PCE-D)对掺量、水泥原材料及温度较不敏感,优于普通聚羧酸减水剂(PCE-1)。