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聚羧酸系混凝土减水剂的研究

谭洪波  
【摘要】:本文的研究工作以国家“973”计划项目《高性能水泥制备和应用的基础研究》子课题化学外加剂对高性能水泥水化进程的影响为背景,探讨第三代——聚羧酸系高性能混凝土减水剂的合成工艺: 1.甲基丙烯酸与不同分子量的聚乙二醇单甲醚酯采用共沸蒸馏法合成了一系列的大分子单体甲基丙烯酸聚乙二醇单甲醚酯(MAAMPEA),讨论了甲基丙烯酸的阻聚机理、催化机理,研究了影响转化率的各个因素,并进行了红外分析,确定了其最佳合成工艺条件:聚乙二醇单甲醚(MPEG)与甲基丙烯酸(MAA)摩尔比为:(1.15~1.2):1;阻聚剂选用氢醌、甲醌复合使用或者单独使用吩噻嗪、自制PN;催化剂选用对甲苯磺酸,用量为反应物总质量的5~6%;带水剂选用甲苯,用量为反应物总质量的一倍;此条件下合成甲基丙烯酸聚乙二醇单甲醚酯(MAAMPEA)酯化率可以达到98.9%。 2.用自制大分子单体甲基丙烯酸聚乙二醇单甲醚酯(MAAMPEA)、甲基丙烯酸(MAA)与2—丙烯酰胺—2甲基丙基磺酸钠(AMPS)自由基聚合,合成了一系列二元、三元共聚物,研究了共聚物减水剂的结构、组成等对分散性能的影响,并进行了红外分析。实验结构表明:当单体MAAMPEA:MAA摩尔比1:3,AMPS摩尔分数为10%时,该共聚物有较好的分散性和分散性保持性。同时确定了最佳反应条件:引发剂选用过硫酸铵,用量为反应物重量的5~7%;温度为80℃;反应时间为7~8h;共聚物分子结构与国外同类产品相近。 3.通过对合成的聚羧酸系减水剂进行了一系列混凝土、水泥实验,结果表明自制的聚羧酸减水剂对水泥浆体有较好的分散性和分散性保持性,配制的混凝土有较好的流动性和流动性保持性;在混凝土中掺量为1%时,减水率可以达到25%,性能远好于萘系减水剂,与国外同类产品性能相当。


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