聚羧酸系高效減水劑高分散性合成應(yīng)用性能論文

1、一種高分散性聚羧酸系減水劑的合成及其性能研究【摘要】 本文通過分子設(shè)計(jì),在分子結(jié)構(gòu)中引入羧基、磺酸基、羥基、聚氧乙烯基等功能性基團(tuán),合成一種新型聚羧酸高效減水劑,具有高減水、高保坍和高分散等高效的應(yīng)用性能,還探討了聚羧酸系減水劑的結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系。酯化反應(yīng)部分,實(shí)驗(yàn)對(duì)聚羧酸系高效減水劑大單體的制備工藝及物料配比進(jìn)行了比較系統(tǒng)的研究。試驗(yàn)以不同分子量的聚乙二醇(單甲醚)和甲基丙烯酸為主要原料,在催化劑和阻聚劑作用下直接酯化制備聚乙二醇甲基丙烯酸單酯(PA),并探討了制備PA的最為理想的制備工藝和反應(yīng)條件掌握了酯化反應(yīng)規(guī)律,得到了一系列不同分子鏈長(zhǎng)的聚乙二醇甲基丙烯酸單酯。試驗(yàn)結(jié)果還證明制備工

2、藝和配方具有較好的重復(fù)性和穩(wěn)定性。自由基聚合反應(yīng)部分,實(shí)驗(yàn)以自制的一系列大單體PA、甲基丙烯酸、甲基丙烯磺酸鈉等為主要原料,在引發(fā)劑的作用下通過自由基聚合反應(yīng)合成了新型聚羧酸系高效減水劑(PCS-1)。本文研究了合成聚羧酸系高效減水劑的合成工藝條件,如反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間、引發(fā)劑的用量、投料方式、反應(yīng)的總濃度等反應(yīng)條件對(duì)高效減水劑分散性能的影響,通過優(yōu)化正交試驗(yàn)找出合成聚羧酸系減水劑的較理想的合成工藝。最后,實(shí)驗(yàn)測(cè)試了摻入PCS-1混凝土拌合物的各項(xiàng)性. 更多還原【Abstract】 A new poly-carboxylic superplasticizer was obtained

3、 by grafting functional groups of carboxyl, sulfonic, hydroxyl, and polyoxyethylene, which had excellent application properties of high water-reducing, good slump-loss resistant and high dispersion, and the relation between chemical structure and properties of poly-carboxylic superplasticizer was di

4、scussed.The esterification parts, the best experimental conditions and proportion to synthesis of macromer for poly-carboxylic superplasticizer were . 更多還原 【關(guān)鍵詞】 聚羧酸系高效減水劑； 高分散性； 合成； 應(yīng)用性能； 【Key words】 poly-carboxylic superplasticizer； high dispersion； synthesis； application performance； 摘要 3-5

5、ABSTRACT 5-7 標(biāo)符與縮寫 12-13 第一章 緒論 13-25 1.1 前言 13 1.2 高效減水劑的概述 13-20 1.2.1 高效減水劑的分類 13-18 1.2.2 高效減水劑的單體來源 18-19 1.2.3 高效減水劑的合成方法 19 1.2.4 聚羧酸系高效減水劑的作用機(jī)理 19-20 1.3 國內(nèi)外聚羧酸系高效減水劑的發(fā)展現(xiàn)狀 20-23 1.3.1 國外的發(fā)展現(xiàn)狀 20-21 1.3.2 國內(nèi)的發(fā)展現(xiàn)狀 21-22 1.3.3 聚羧酸系高效減水劑的難點(diǎn)有待進(jìn)一步研究 22-23 1.4 課題的研究目的、意義和研究?jī)?nèi)容 23-24 1.4.1 研究目的和意義 23

6、 1.4.2 研究?jī)?nèi)容 23-24 1.5 本課題研究的關(guān)鍵技術(shù) 24-25 第二章 實(shí)驗(yàn)原料、儀器與方法 25-33 2.1 實(shí)驗(yàn)原料 25 2.2 實(shí)驗(yàn)儀器及設(shè)備 25-26 2.3 實(shí)驗(yàn)反應(yīng)合成裝置 26 2.4 實(shí)驗(yàn)方法 26-33 2.4.1 聚羧酸系高效減水劑大單體的制備方法 26-27 2.4.2 共聚物的合成方法 27 2.4.3 酯化率的測(cè)定方法 27-28 2.4.4 紅外光譜的結(jié)構(gòu)表征 28 2.4.5 吸附量的試驗(yàn) 28 2.4.6 Zeta電位的試驗(yàn) 28 2.4.7 減水劑的勻質(zhì)性試驗(yàn) 28-30 2.4.8 減水劑的混凝土性能測(cè)定方法 30-33 第三章 酯化大單

7、體的制備 33-43 3.1 酯化大單體的制備機(jī)理 33-34 3.1.1 反應(yīng)原理 33-34 3.1.2 酯化工藝流程圖 34 3.2 酯化正交優(yōu)化試驗(yàn) 34-36 3.2.1 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案 34-35 3.2.2 正交試驗(yàn)結(jié)果與分析 35-36 3.3 酯化的單因素影響試驗(yàn) 36-40 3.3.1 酸醇比對(duì)酯化率的影響 36 3.3.2 反應(yīng)溫度對(duì)酯化率的影響 36-37 3.3.3 反應(yīng)時(shí)間對(duì)酯化率的影響 37-38 3.3.4 催化劑對(duì)酯化反應(yīng)的影響 38-39 3.3.5 阻聚劑對(duì)酯化反應(yīng)的影響 39 3.3.6 酯化反應(yīng)的顏色變化 39-40 3.4 酯化產(chǎn)物的表征 40-4

8、1 3.4.1 紅外光譜分析 40-41 3.5 本章小結(jié) 41-43 第四章 多元共聚合成減水劑PC及性能研究 43-53 4.1 自由基共聚反應(yīng)機(jī)理 43-44 4.2 分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 44 4.3 自由基共聚反應(yīng)的工藝流程 44-45 4.4 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì) 45-47 4.4.1 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案 45-46 4.4.2 正交試驗(yàn)結(jié)果與分析 46-47 4.5 單因素影響因素的結(jié)果與分析 47-50 4.5.1 不同PC摻量對(duì)水泥凈漿流動(dòng)度的影響 48 4.5.2 反應(yīng)溫度對(duì)減水劑PC性能的影響 48-49 4.5.3 反應(yīng)時(shí)間對(duì)減水劑PC性能的影響 49-50 4.5.4 引發(fā)劑的用量對(duì)

9、減水劑PC性能的影響 50 4.6 紅外光譜分析 50-51 4.7 本章小結(jié) 51-53 第五章 聚羧酸系高效減水劑的改性試驗(yàn)研究 53-59 5.1 不同的PCS-1摻量對(duì)水泥分散性能的影響 53 5.2 不同相對(duì)分子量MPEG對(duì)減水劑PCS-1性能的試驗(yàn) 53-54 5.3 不同PEO聚合度的減水劑PCS-1的試驗(yàn) 54-55 5.4 不同當(dāng)量比MPEG-MAA-SMAS的減水劑PCS-1的試驗(yàn) 55-57 5.4.1 MAA用量對(duì)水泥漿體流動(dòng)度的影響 56 5.4.2 SMAS用量對(duì)水泥漿體流動(dòng)度的影響 56-57 5.4.3 PA用量對(duì)水泥漿體流動(dòng)度的影響 57 5.5 本章小結(jié) 57-59 第六章 聚羧酸系高效減水劑的性能研究 59-67 6.1 減水劑的勻質(zhì)性 59 6.2 減水劑運(yùn)用于混凝土的性能研究 59-61 6.2.1 水泥凈漿流動(dòng)度的測(cè)定 59-60 6.2.2 減水率的測(cè)定 60 6.2.3 坍落度的測(cè)定 60-61 6.2.4 減水劑與不同