本体法合成固体醚类抗泥型聚羧酸减水剂及作用机理研究

以异戊烯醇聚氧乙烯醚(TPEG2000)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)为原料,过氧化二苯甲酰(BPO)为引发剂,采用本体聚合法制备了TPEG-AMPS-HEMA-MMA固体醚类抗泥型聚羧酸减水剂。通过FTIR、XRD、SEM、TG-DTG和TOC测试分析了合成减水剂的作用机理。结果表明:制备的减水剂延缓了水泥7 d内的水化过程,蒙脱土对其以表面吸附为主,层间吸附为辅,饱和吸附量为2.41 mg/g。     

缓释型聚羧酸减水剂的合成及其对水泥净浆流动性的影响

采用异丁烯醇聚氧乙烯醚(TPEG)、马来酸酐(MA)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)等作为合成的主要原材料,直接聚合制得一种缓释型聚羧酸减水剂。探讨了掺入不同单体、采用不同投料方式及不同氧化还原体系对合成的减水剂减水性能和缓释性能的影响,并且通过引入一种新的氧化剂,最终得到一种低温合成减水剂的方法。     

柠檬酸改性聚羧酸减水剂的合成

以2-丙烯酰氧基-1,2,3-三羧基丙烷(ACP)、丙烯酸(AA)、丙烯酸聚乙二醇单甲醚酯(MPA)和甲基丙烯磺酸钠(MAS)为单体,过硫酸铵(APS)为引发剂,采用水溶液共聚法合成柠檬酸改性四元聚羧酸系减水剂。实验结果表明,改性聚羧酸减水剂的最优合成条件为:反应温度90℃,反应时间5 h,APS用量为单体总质量的2.5%,在单体配比为n(ACP)∶n(AA)∶n(MPA)∶n(MAS)=0.47∶3.5∶1.2∶1.0,所合成减水剂的减水率高达31%,2 h内水泥净浆流动度基本无损失。     

酰胺型聚羧酸减水剂的制备及其性能研究

以顺丁烯二酸酐(MAH)与丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)为主要原料,采用两步合成法制备酰胺型聚羧酸减水剂。试验结果表明,当n(AMPS)∶n(AM)=1.5∶8.5,n(丙烯酸)∶n(酰胺化活性单元)∶n(聚醚大单体)=0.85∶0.15∶0.35,聚醚大单体采用HPEG时,合成的酰胺型聚羧酸减水剂性能达到最佳。减水剂(固含量40%)掺量为0.5%时,新拌混凝土初始坍落度220 mm,1 h经时损失15 mm,混凝土3 d抗压强度达到设计值的42%,28 d抗压强度达到设计值的115%。     

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。     

低敏感型聚羧酸减水剂的合成及性能研究

采用聚乙二醇乙烯基醚(EPEG)、自制的酯类小单体和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸合成一种低敏感型聚羧酸减水剂。在不同环境温度、单方用水量、减水剂折固掺量、水泥种类、机制砂用量条件下,该低敏感型聚羧酸减水剂的混凝土坍落度保持能力更好,敏感性更低。     

四元聚羧酸减水剂的合成与性能研究

以甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯(MPEGMA)、丙烯酸(AA)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)和丙烯酸甲酯(MA)为原料,在过硫酸铵(APS)引发下合成四元聚羧酸减水剂.通过单因素及正交试验结果表明,聚羧酸减水剂的最优合成条件为:反应温度85℃,反应时间8 h,APS用量为单体总质量的0.7%,n(AMPS):n(MPEGMA):n(MA):n(AA)=17:8:6:69.合成的减水剂掺量为0.6%,水灰比为0.3时,水泥净浆初始流动度达302 mm,2 h内水泥净浆流动度基本无损失.减水剂的数均分子质量以50 000～55 000较适宜.     

一种早强型聚羧酸减水剂的制备及性能研究

本文以相对分子质量为2400、3000、4000、5000的烯丙基聚醚(SPEG)为大单体,以丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙烯磺酸(AMPS)等为小单体,采取氧化还原体系,在常温条件下通过水溶液自由基聚合来制备一种具有早强性能的聚羧酸减水剂。同时本文讨论了酸醚比的大小、丙烯酰胺用量以及2-丙烯酰胺-2-甲基丙烯磺酸的掺量对早强性能的影响。实验结果表明当采用酸醚比为3.8时,所合成聚羧酸减水剂对水泥分散性能最好;当使用较大相对分子质量为4000的聚醚合成聚羧酸减水剂时,水泥净浆的凝结时长最短;当分别掺入单体质量1.6%的AMPS以及等质量替代4g丙烯酸的AM时,所合成聚羧酸减水剂具有较好的早强效果;在实际应用中,使用PCE-1调整出来的混凝土具有和易性好、凝结时间短、早期强度高的优点。     

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...     

水化调控型聚羧酸减水剂的制备及研究

采用丙氨酸与4-羟丁基乙烯基醚先酯化制备丙氨酸酯化单体,再以HM0046、丙氨酸酯化单体、HAM为主要原料,共聚合成水化调控型聚羧酸减水剂PC-1。研究了不同侧链长度、丙氨酸酯化单体和HAM用量对水化调控型聚羧酸减水剂性能的影响。试验结果表明,该减水剂的最佳制备工艺为:HAM、丙氨酸酯化单体、2-羟基-2-亚磺酸基乙酸钠和3,6-二氧-1,8-辛二硫醇用量分别为单体总质量的2%、4.5%、0.7%和0.85%,n(H_2O_2)∶n(2-羟基-2-亚磺酸基乙酸钠)=5∶1。经测试验证,该合成减水剂PC-1与市售早强型聚羧酸减水剂PC-2相比,收面时间和初凝时间明显缩短,6 h、1 d、7 d和28 d混凝土抗压强度相当。在盾构管片施工过程中采用PC-1性能较佳,可有效提高生产效率。     

聚醚侧链聚羧酸减水剂的研究与应用

以烯丙基聚氧乙烯醚、马来酸酐、丙烯酸、甲基丙烯磺酸钠为聚合单体,采用水溶液自由基聚合合成醚类聚羧酸减水剂L-1.研究了影响反应与性能的主要因素,当n(烯丙基聚氧乙烯醚):n(马来酸酐):n(丙烯酸):n(2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠)=1:1.5:0.3:0.25,引发剂用量为单体质量的3%,反应温度为80℃,反应时间5 h时,合成的减水剂减水率为28%.用FTIR及GPC分别对合成减水剂L-l的结构和分子质量进行表征.结果表明,L-1对水泥颗粒的分散效果好,含气量低,1 h坍落度损失较小,经济性较好.     

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。     

新型缓释型聚羧酸减水剂的合成及性能研究

通过以甲基烯丙基聚氧乙烯醚(TPEG),丙烯酸(AA)为主要原料合成缓释型聚羧酸减水剂,研究了反应温度、反应时间、酸醚比,以及2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酰胺(AM)和不同引发剂的用量等因素对缓释型聚羧酸减水剂性能的影响.结果表明,缓释型聚羧酸减水剂最佳合成工艺为:n (AA)∶n (AMPS)∶n (AM)∶n (TPEG) =3.25:0.27:0.40:1.00,引发剂用量为TPEG总质量的0.25％,反应温度为70℃,滴加反应时间为4h.所合成的缓释型聚羧酸减水剂,在水灰比为0.29,掺量为0.4％的条件下,水泥初始净浆流动度达280 mm,净浆流动度损失较小,混凝土坍落度损失小,1h几乎无损失,2h损失30 mm,与其它缓释型聚羧酸减水剂相比具有更好的缓释效果.     

VPEG型聚羧酸减水剂的研制

采用4-羟丁基乙烯基聚氧乙烯醚(VPEG)为大单体,以双氧水(H_2O_2)/新型还原剂(F)为氧化还原体系,硫代乙醇酸为链转移剂合成了VPEG型聚羧酸减水剂PCE-1,探讨了合成温度及原材料配比对聚羧酸减水剂分散性的影响。结果表明,PCE-1的最佳制备工艺为:n(AA)∶n(VPEG-4000)=4.6∶1时,H_2O_2、新型还原剂、硫代乙醇酸用量分别为大单体VPEG质量的0.75%、0.2%、0.4%,合成温度15℃,滴加时间1.0 h。经测试验证,PCE-1的混凝土分散性和保坍性优于市售的VPEG型聚羧酸减水剂PCE-A和HPEG型聚羧酸减水剂PCE-B。     

聚羧酸系高效减水剂对水泥水化性能的影响

通过对水泥水化过程的分析,阐述了减水剂对水泥水化过程的影响,聚羧酸系高效减水剂对水泥水化过程的影响因素及作用机理,与木钙、萘系减水剂相比,分子结构中含有羟基(-OH)、羧基(-COO-)、磺酸基(-SO3-)、聚氧乙烯基(-OCH2CH2-)等官能团的聚羧酸系高效减水剂更易抑制水泥初期水化并形成富钙保护层,延缓结构形成、降低化学收缩.     

适用于硬石膏的聚羧酸系减水剂的合成研究

以甲基烯丙基聚氧乙烯醚(TPEG)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酸(AA)为主要原料合成了聚羧酸系减水剂。通过正交实验研究了单体配比、引发剂用量等因素对聚羧酸系减水剂分散性能的影响。结果表明,最佳单体配比为:n(AA)∶n(TPEG)∶n(AMPS)=3∶1∶0.15,引发剂过硫酸铵(APS)用量为TPEG质量的0.25%。在最佳配比条件下,考察了反应时间和反应温度对聚羧酸系减水剂性能的影响。在70℃下反应5 h,减水剂对硬石膏的分散性能最佳,硬石膏的初始和2 h的净浆流动度分别为263 mm和255mm,表现出较好的缓凝效果。     

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。     

不同合成温度下缓释型聚羧酸减水剂的合成和性能研究

以甲基烯丙基聚氧乙烯醚(TPEG)、丙烯酸(AA)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酰胺(AM)等作为合成的主要原材料,按n(AA)∶n(AMPS)∶n(AM)∶n(TPEG)=(3.5~2.0)∶0.3∶0.3∶1.0,选取酸醚比[n(AA)∶n(TPEG)]为3.5、2.75、2.0,催化剂用量为大单体质量的0.05%、0.10%、0.15%,在不同温度下合成缓释型聚羧酸系减水剂。通过测试水泥净浆经时流动度,确定不同合成温度下最佳的酸醚比和催化剂用量。并对按最佳配比合成的减水剂进行性能试验研究,结果表明,采用适当的合成工艺,常温和高温条件下合成的缓释型聚羧酸减水剂的性能基本相同。     

纸面石膏板专用聚羧酸减水剂的合成及性能研究

以甲基烯丙基聚氧乙烯醚(HPEG)、丙烯酸(AA)、甲基丙烯磺酸钠(SMAS)和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)为主要原料,利用氧化还原引发自由基聚合,合成了一种纸面石膏板专用聚羧酸减水剂母液(GPCE-01)。将其与石膏激发剂、消泡剂复配后分别与萘系减水剂、普通型聚羧酸减水剂进行了性能对比。试验结果表明,该纸面石膏板专用聚羧酸减水剂具有高减水、低引气、对石膏凝结影响小,且绿色环保等优点,适用于纸面石膏板工业化生产,符合石膏建材绿色化生产的发展方向。     

不同减水剂对水泥水化的作用机理研究

研究了不同减水剂对水泥浆体初期水化热、电性能、化学收缩的影响,结合采用XRD,分析了木钙、萘系、聚羧酸减水剂对水泥水化的作用机理.结果表明,减水剂的加入能抑制C3A、C3S、C2S水化,阻碍矿物最初相的析出及减少水化产物CH晶体的生成,从而减缓浆体结构的发展、降低水化放热、减小化学收缩.与萘系、木钙相比,分子结构中含有的羟基(-OH)、羧基(-COO-)、磺酸基(-SO3-)、聚乙氧基(-OCH2CH2-)等官能团的聚羧酸减水剂更易抑制水泥初期水化,减缓和延迟水化放热、延缓结构形成、降低化学收缩.