聚羧酸系减水剂的制备及性能研究

在水溶液中,以活性单体聚合法合成了一种含羧基、磺酸基、聚氧乙烯基等功能基团的聚羧酸系减水剂,原料配比MAS∶AA∶PA=1∶3∶1,反应时间3 h,温度90℃,引发剂用量2%。该减水剂在建筑石膏中掺量为0.7%时,减水率可达18.7%,且可以抑制建筑石膏流动度经时性损失,还同时提高硬化体的强度。静电斥力和空间位阻效应的协同作用是减水剂在建筑石膏中的主要作用。     

聚羧酸系高效减水剂的研究开发

评述了聚羧酸系减水剂的研究现状，重点讨论了聚羧酸系减水剂的微观结构、作用机理以及化学合成。     

减缩型聚羧酸系减水剂的制备及机理

为了减少混凝土的收缩开裂、促进减缩型聚羧酸系减水剂的发展和应用,采用水溶液自由基聚合法,将异戊烯基聚氧乙烯醚(IPEG)、丙烯酸(AA)和丙烯酸丁酯(BA)等不饱和单体共聚合成了一种兼具分散性能和减缩性能的减缩型聚羧酸系减水剂(SR-PCE)。利用凝胶渗透色谱法和Fourier红外光谱法对SR-PCE的分子结构进行了表征,并对其减缩机理进行了分析。结果表明：所制备的SR-PCE的分子结构符合预先的设计;在保证优良分散性能的前提下,当SR-PCE分子结构中IPEG、AA和BA三者的摩尔比为1:5:4时,减缩性能最佳。SR-PCE发挥优良减缩作用的机理主要在于2个方面：首先,相比普通型聚羧酸系减水剂,SR-PCE可以进一步降低水溶液的表面张力;其次,SR-PCE可以减少水泥石孔溶液中水的蒸发速率,提高浆体对孔隙水的保持能力。     

聚羧酸系减水剂的构效关系及作用机理研究进展

简要回顾了减水剂的发展历程,从减水剂中侧链长短、阴离子电荷密度、羧基连接方式、主链聚合度等因素阐述了聚羧酸系高效减水剂的结构与性能关系,综述了其作用机理,提出了聚羧酸系减水剂今后的研究方向.     

聚羧酸系减水剂的合成及流动度研究

以聚乙二醇和甲基丙烯酸为原料,在催化剂作用下,通过酯化合成出甲基丙烯酸聚乙二醇单酯,通过正交试验得到制备大单体的最佳反应条件。并以甲基丙烯酸、甲基丙烯磺酸钠和自制大单体为主要原料合成聚羧酸减水剂,通过正交试验确定了最佳反应条件:在单体摩尔比n(MAA)∶n(MPEGMAA)∶n(SMAS)=3∶1∶1,引发剂用量为7.0%,反应温度为75℃,反应物浓度为25%,反应时间为3.0h的条件下,所得产品可使水泥净浆的流动度达到296mm。产品经红外光谱分析,证明为目标产物。     

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.     

聚羧酸系减水剂常温合成机理研究

聚羧酸系减水剂常温合成工艺虽然操作简单、生产能耗低、产品竞争力强,但国内相关研究大多只是侧重于常温合成工艺的改良,相关理论研究较少。本文从自由基聚合反应中的引发体系出发,从活化能的角度理论分析了聚羧酸系减水剂加热合成工艺和常温合成工艺中引发体系作用机理的不同,并对常温合成中最为常用的氧化还原引发体系做了理论和试验两方面的研究,为聚羧酸系减水剂常温合成工艺引发体系的选择提供了理论基础。     

聚羧酸系高效减水剂的合成研究

在水溶液体系中以过硫酸盐为引发剂,用马来酸(MA)、苯乙烯磺酸钠(SSS)和聚乙二醇(EG)为单体接枝共聚合成减水剂,研究了不饱和单体的物质的量比、引发剂用量、反应时间、反应温度等因素的影响,得出了合成聚羧酸系减水剂的最佳配比和合成条件,对该减水剂进行了性能试验,结果表明聚羧酸系减水剂具有优良的分散性能和保坍性,是一种高性能混凝土减水剂。     

国内聚羧酸系高效减水剂的研究进展

分析了聚羧酸系高效减水剂的分子结构;介绍了其作用机理、合成方法;综述了国内聚羧酸系高效减水剂的研究进展。     

聚羧酸系高性能减水剂的合成工艺及应用技术

近年来,我国建设事业发展迅猛,大量的建设工程涌现出来,于是对工程中使用较多的混凝土的耐久性也提出了越来越高的要求,尤其是一些特殊工程建设项目,例如高速公路建设以及桥梁和铁路建设等,对混凝土的耐久性的要求更高。聚羧酸系高性能减水剂具有较好的分散性,能有效进行减水,并具备损失的坍落度较小,绿色无污染等优点。所以,聚羧酸系高性能减水剂成为配制高耐久性混凝土的首选产品,被广泛应用于高耐久性混凝土的配制之中。     

Effects of polycarboxylate-type superplasticizer on fluidity and hydration behavior of cement paste

Polycarboxylate (PC)-type superplasticizers were synthesized with different average molecular weight of polyethylene oxide (PEO) graft groups, the molar ratios of graft group to carboxylic group, and then the chemical structure, polymerization condition, and physical and chemical properties were analyzed. In order to evaluate the effects of PC-type superplasticizers in cement paste, the adsorption, the initial plasticity and slump retention characteristics and the degree of hydration reaction were investigated. As the average molecular weight of graft group decreased and molar ratio increased, the conversion rate to copolymers, the adsorption amount of PC-type superplasticizer on cement particles improved; on the other hand, the hydration reaction was delayed.     

新型聚醚高效减水剂的合成及其性能研究

采用聚醚(TPEG)、甲基丙烯酸(MAA)为单体,以过氧化氢为引发剂,十二硫醇为分子量调节剂,在水溶液中共聚合成聚醚接枝的聚羧酸系减水剂。考察了单体摩尔比、引发剂用量、分子量调节剂量、聚合温度及聚合时间等因素对聚醚减水剂分散性能的影响。结果表明,最佳合成工艺条件为:n(MAA)∶n(TPEG)∶n(十二硫醇)∶n(双氧水)=11.20∶2.72∶0.36∶0.20,引发剂用量为单体总质量的0.3%,分子量调节剂占单体总质量的1.0%,反应温度65℃,反应时间4~5 h。在此条件下,合成的减水剂使水泥净浆流动度达到250 mm,对水泥具有良好的分散性。     

聚羧酸减水剂的合成及其分散性能

以甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯(PMA45)、甲基丙烯酸(MAA)、甲基丙烯磺酸钠(MAS)为单体,以过硫酸铵(APS)为引发剂,采用水溶液自由基聚合法合成了聚羧酸高效减水剂(PC),分析了合成过程中不同单体摩尔比、相对分子质量(简称分子量,以下同)大小对其分散性能的影响。结果表明,单体和引发剂的用量同时影响聚羧酸减水剂分子量和分散性能;当n(MAS)∶n(MAA)∶n(PMA45)=0.5∶3.75∶1,APS用量为单体总质量的0.4%时,产品聚羧酸特性黏度为45.09 mL/g;当水灰质量比为0.25,聚羧酸减水剂掺量为水泥质量的0.2%时,净浆初始流动度达到最大269 mm,30 m in经时流动度为281 mm。     

聚醚侧链聚羧酸类减水剂的结构及应用性能

通过大分子反应,合成了一类主链带羧基、磺酸基,支链带聚氧乙烯基醚的聚羧酸系高效减水剂。利用IR和1H NMR表征了其结构,并通过对减水剂溶液表面张力、水泥颗粒表面吸附量以及溶液的电导率的测定,发现研制的减水剂能降低水的表面张力,并被吸附在水泥颗粒表面从而降低了水泥颗粒的表面能,使得水泥净浆有较好的分散作用,实验表明本研究制备的聚羧酸系减水剂对水泥颗粒有较好的分散作用。     

MPEGMA-SMAS-IA三元共聚减水剂的合成及性能

以MPEGMA(马来酸单聚乙二醇单甲醚酯)、SMAS(甲基丙烯磺酸钠)和IA(衣康酸)等为主要原料,通过分子结构设计合成了MPEGMA-SMAS-IA三元共聚的聚羧酸系减水剂,并考察了单体配比、引发剂含量和聚合时间等对其性能的影响。研究结果表明:当n(MPEGMA):n(SMAS):n(IA)=1:0.9:0.2、聚合温度为80℃、聚合时间为5 h和w(引发剂)=10%(相对于单体总质量而言)时,聚羧酸系减水剂的综合性能相对较好;以此作为改性剂,当w(减水剂)=0.33%(相对于水泥质量而言)、水灰比为0.29时,改性水泥净浆的流动度(272 mm)相对最大。     

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。     

多因素正交设计的聚羧酸减水剂的合成与性能

采用L9(34)正交表进行正交试验,对酸醚比、链转移剂用量、丙烯酸底料与A料比例及滴加时间四个因素进行分析,通过极差分析表明对于聚羧酸减水剂初始分散性能影响丙烯酸底料与A料比例>链转移剂用量>酸醚比>滴加时间;对于1h流动性保持能力影响酸醚比>滴加时间>丙烯酸底料与A料比例>链转移剂用量。最优配比为酸醚比3.4,链转移剂用量0.72%,丙烯酸底料与A料比例为1∶2,滴加时间为A料120 min,B料150 min,水泥净浆流动度及混凝土对比测试表明该配比对水泥及混凝土有较好的分散及流动性保持能力。     

Synthesis and properties of an amphoteric polycarboxylic acid-based superplasticizer used in sulfoaluminate cement

A novel amphoteric polycarboxylic (APC) acid-based superplasticizer was prepared by solution copolymerization from maleic anhydride, allyl polyethylene glycol, and methacryloxyethyltrimethyl ammonium chloride (DMC). The cationic monomer DMC was introduced for improving the performances of sulfoaluminate cement (SAC) with APC. The condition on preparation of APC was determined by the orthogonal experiment, and the performances of fresh and hardened superplasticized mortars were assessed. APC was characterized by FTIR spectra. Adsorption amount and dispersing effectiveness of APC were also investigated. Results indicated that APC could improve the fluidity and enhance the mechanical performances of SAC mortars. Adsorption amount of APC in SAC is large. Compared with an anionic PC superplasticizer and a commercial superplasticizer Visco Crete 3390, APC has the better performance. © 2011 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci, 2012     

马来酸酐聚羧酸减水剂的合成、表征与缓释机理

聚羧酸减水剂（PC）是现代高性能混凝土不可或缺的组分,本文以马来酸酐（MAH）、丙烯酸（AA）、甲基烯丙基聚氧乙烯醚（TPEG）为单体,采用水溶液自由聚合的方法合成马来酸酐聚羧酸减水剂（MAHPC）;实验通过IR及GPC对减水剂分子进行相应的结构性能表征,明确了MAHPC的分子结构为带有长侧链的梳状结构。实验结果表明：随着MAH对AA替代量的增加,MAHPC分子中的COO–浓度减小,从而在水泥颗粒表面的吸附量减小,对水泥浆体的分散性能减弱;MAHPC对水泥浆体具有较好的缓释性,经过3h流动度损失后,水泥浆体仍有良好的工作性;MAHPC分子中的COO–浓度对水泥浆体的流动度有直接影响,在碱性环境的水泥浆体中,MAHPC中的酸酐键水解生成COO–,COO–作为锚固基团,吸附于显示正电性的水泥颗粒及水泥水化物上,发挥其烷氧基长侧链的空间位阻和静电斥力效应,两者协同达到分散水泥颗粒的作用。