聚羧酸系高效减水剂的合成与性能

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1、河北工业大学硕士学位论文聚羧酸系高效减水剂的合成与性能摘要与传统减水剂相比，聚羧酸系高效减水剂因其减水率高、坍落度损失小和安全环保等优点，日益受到学术界、产业界广泛的关注。本文在合成甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯(MPEGMA)大单体的基础上，重点研究了AA/MAA/AMPS/MPEGMA/EA/DEM共聚物的合成及其对水泥浆体的分散性能。以甲氧基聚乙二醇（MPEG）和甲基丙烯酸甲酯(MMA)为主要原料，通过酯交换法合成了MPEGMA，用FTIR表征了它的结构,并研究了催化剂、阻聚剂、反应时间和反应温度等因素对酯化率的影响。结果表明，MPEG/催化剂的摩尔比为4、阻

2、聚剂用量为0.27wt％、87℃反应6h，酯化率可达98.8％.采用水溶液调节共聚合方法，以AA、MAA、AMPS、MPEGMA、EA和DEM等为原料合成了聚羧酸系高效减水剂，并用FTIR光谱表征了它的结构。详细研究了引发剂、磺酸盐、丙烯酸和马来酸二乙酯等因素对净浆流动度的影响。结果表明，AA、MAA、AMPS、MPEGMA、EA和DEM的摩尔比4.16:2.08:1:1.88:0.66:0.82，APS的用量为6.4wt％、巯基丙酸用量为0.22wt％时，所得共聚物的分散效果较佳。在折固掺量为0.3％、水灰比为0.29时，水泥净浆流动度可达275mm，120m

3、in内基本不变。马来酸二乙酯的加入，提高了流动度经时保持性。初步探讨了聚羧酸系高效减水剂的分散机理。萘系减水剂作用机理主要是依靠Zeta电位的静电斥力；而聚羧酸系减水剂是依靠静电斥力和空间位阻等实现，并且以空间位阻为主。关键词:聚羧酸系高效减水剂，酯交换，甲氧基聚氧乙二醇甲基丙烯酸酯，共聚合，净浆流动度，大单体i聚羧酸系高效减水剂的合成与性能SYNTHESISANDPERFORMANCEOFPOLYCARBOXYLICSUPERPLASTICIZERSABSTRACTComparetothetraditionalwaterreducer,polycarboxyl

4、icsuperplasticizerswereattractedmuchattentionbecauseoftheirsmalldosage,excellentabilityofwaterreducing,andpreventingtheslumplossofconcrete.Onthebasisofmoleculardesign,methoxypoly(ethyleneglycol)methacrylate(MPEGMA)macromer,andthecopolymerofAA/MAA/AMPS/MPEGMA/EA/DEMhavebeensynthesized

5、inthispaper.Theirdispersingperformanceandthemechanismwereinvestigatedindetails.TheMPEGMAwaspreparedthroughtransesterificationwithmethylmethacrylate(MMA)andMPEG,andthestructureofMPEGMAwascharacterizedbymeanofFTIR.Theinfluencesofcatalyst,inhibitor,reactiontemperatureandreactiontimeonth

6、etransesterificationyieldwerediscussedindetails.Attheinhibitordosageof0.27wt%andtheMPEG/catalystmoleratioof4,conductedfor6hat87℃,theyieldofMPEGMAwas98.8%.Thehigh-performancewaterreducingagentwaspreparedthroughsolutioncopolymerizationwithacrylicacid(AA),α-methylacrylicacid(MAA),2-acry

7、lamido-2-methylpropanesulfonic(AMPS),diethylmaleate(DEM)andMPEGMA,anditsstructurewascharacterizedbymeanofFTIR.Theinfluencesofinitiator,sulphnate,acrylicacidanddiethylmaleateondispersingperformancewerediscussedindetails.Itindicatedthatdiethylmaleatehelptoreducetheslumploss.Theresultss

8、howthattheco