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。     

高岭土对聚羧酸减水剂分散性能的影响

粘附在骨料表面的粘土是劣化聚羧酸减水剂(PCA)分散性能的关键因素。本文采用坍落度法、总有机碳分析仪研究了长江中下游地区常见的粘土矿物——高岭土对掺聚羧酸减水剂的混凝土流动度和吸附性能的影响规律。结果表明:高岭土造成聚羧酸减水剂分散能力的降低,总有机碳(TOC)的分析结果表明高岭土对聚羧酸减水剂的强烈吸附是造成其分散能力下降的根本原因。     

马来酸酐制备酰胺型聚羧酸减水剂及其性能研究

以聚醚胺(PN-220)和马来酸酐为原料,采用两步法合成酰胺型聚羧酸减水剂。当酰化时马来酸酐和聚醚胺的反应温度95℃,酸醚比(摩尔比)为6.5,反应时间3 h,催化剂用量(占单体总质量)0.2%,酰化率可以达到98%。对合成的减水剂进行性能表征,与市售普通酯型和醚型聚羧酸减水剂产品相比,该减水剂分子质量分布更窄,水泥吸附量更大;混凝土应用性能表明,其和前二代减水剂相比具有更好的分散性和增强效果。     

有机膦酸盐缓凝剂的合成及其对聚羧酸减水剂性能的影响

采用有机胺单体通过曼尼希反应合成有机膦酸盐缓凝剂。通过与聚羧酸减水剂PCE复配后,考察了不同环境温度及含泥量(蒙脱土)下对PCE性能的影响。水泥净浆试验结果显示,合成的有机膦酸盐缓凝剂在低温下会降低PCE的初始分散性,在常温及高温条件下能提高PCE的初始分散和保坍性。吸附性能测试表明,有机膦酸盐缓凝剂能与PCE产生竞争吸附,在高温及含蒙脱土条件下,可以减少PCE的吸附,提高减水剂的分散、保坍性及抗黏土性能。有机膦酸盐缓凝剂的掺入延长了水泥的凝结时间。     

缓释型聚羧酸减水剂的合成及其吸附研究

采用邻苯二甲酸酐和异戊烯醇在催化剂和阻聚剂的作用下合成邻苯二甲酸异戊烯酯单体(ZHD),然后在双氧水和抗坏血酸氧化还原体系作用下,与异戊烯基聚氧乙烯醚、丙烯酸、丙烯酸羟乙酯共聚制备缓释型聚羧酸减水剂(PCE-H)。研究了酸醚比、抗坏血酸(Vc)和ZHD用量对合成减水剂性能的影响。确定的最佳工艺参数为:酸醚比2.4,Vc用量为大单体质量的0.175%,ZHD用量为大单体质量的4.5%。通过总有机碳分析对合成减水剂进行吸附研究,结果表明,PCE-H的浓度与总有机碳量(TOC)之间具有较好的线性关系,随着PCE-H掺量的增加,其在水泥颗粒表面的吸附量逐渐增大并趋于稳定达到饱和,PCE-H的最大吸附量为3.5 mg/g。     

聚羧酸减水剂酸醚比对其引气性能的影响

通过水溶液自由基聚合法合成了一系列不同酸醚比的聚羧酸减水剂,研究了不同酸醚比的聚羧酸减水剂对新拌水泥浆体含气量、流变性以及水泥砂浆分级气泡含量的影响.结果表明:随着酸醚比的增加,聚羧酸减水剂分散性能及引气性能显著增加,其中当丙烯酸与异戊烯醇聚氧乙烯醚(TPEG)单体摩尔比达到4∶1时,聚羧酸减水剂分散性能及引气性能均达到较大值,随着酸醚比的进一步增加,聚羧酸减水剂分散性能与引气性能呈下降趋势;随着酸醚比的增加,聚羧酸减水剂在水泥颗粒表面的吸附能力增加,使得水泥颗粒表面的聚羧酸分子浓度增加,降低了水泥颗粒-水的固-液界面能;聚羧酸减水剂能够显著改善砂浆气泡孔径分布,在引入大量中小气泡的同时降低大孔径气泡的占比,使得气泡孔径分布更加细小化;同时,随着聚羧酸减水剂主链中酸醚比的增加,引入的小气泡占比呈下降趋势,大孔占比呈上升趋势.     

高适应性聚羧酸减水剂的常温合成及性能研究

以乙二醇单乙烯基聚乙二醇醚(EPEG)、丙烯酸(AA)为聚合单体,采用双氧水(H2O2)/琥珀酸二辛酯磺基钠(E51)-硫酸亚铁(FeSO4)氧化还原引发体系,常温下合成了一种高适应性聚羧酸减水剂(PLY),并研究了不同因素对减水剂分散性能的影响.结果表明,PLY的最佳合成工艺为:初始反应温度15℃,酸醚比3.4,氧化...     

MPEGAA-AA-SMAS三元共聚聚羧酸高效减水剂合成工艺研究

以大分子单体丙烯酸单聚乙二醇单甲醚酯(MPEGAA)、丙烯酸(AA)和甲基丙烯磺酸钠(SMAS)为原料通过共聚反应制得MPEGAA-AA-SMAS三元共聚聚羧酸高效减水剂.考察了单体摩尔比、引发剂用量、反应温度和反应时间等合成条件对减水剂分散性和保塑性的影响规律.结果表明,当n (MPEGAA):n(AA):n(SMAS) =1.0:4.2:1.0,引发剂质量为单体总质量的5%,反应温度为80℃,反应时间为8h时,合成的聚羧酸减水剂有良好的分散性和分散保持性,性能与国外同类产品接近.     

多元复合引发体系常温合成高减水型聚羧酸减水剂研究

以异丁烯醇聚氧乙烯醚(HPEG)、丙烯酸(AA)、马来酸二甲酯(DMM)为主要单体,通过引发体系对比,选取双氧水(H_2O_2)-过硫酸铵(APS)/维生素C(VC)-硫代硫酸钠(Na_2S_2O_3)为多元复合引发体系,采用水溶液自由基聚合,常温制备了一种高减水型聚羧酸减水剂(PCE)。通过正交试验,得出合成最佳工艺条件为:氧化剂和还原剂质量比为5.5,酸醚比为4.25,链转移剂用量为大单体质量的0.5%,初始反应温度25℃,滴加时间2 h,酯醚比为0.3。混凝土试验表明,当减水剂折固掺量为0.12%时,减水率达34.5%,与其他减水剂相比具有更好的分散性和分散保持性能。     

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。