一种梳型聚羧酸高效减水剂的研制

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1、一种梳型聚羧酸高效减水剂的研制李聚刚，钱振宇，陈晓龙，王惠明（苏州市建筑科学研究院，江苏，苏州，215000）摘要：以甲基丙烯酸（MAA）、甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯（MAAMPEA）和甲基丙烯酸磺酸钠（SMAS）为主要单体，以过硫酸铵（APS）为引发剂合成聚羧酸减水剂，对其原料配比、合成工艺参数与水泥净浆流动度、混凝土性能之间的关系进行试验。研究结果表明：当HMMME1300与MAA的摩尔比值为4、MAA:SAMS的摩尔比值为10、APS用量为反应物总量的2.5%的原料配比下，在反应温度为85~90℃、单体滴加

2、时间为3h时，合成的聚羧酸减水剂对水泥有良好的分散性能和分散保持性能，对混凝土性能有显著的提高；单体滴加完毕后的稳定工艺，对提高减水剂储存稳定性有很大的帮助。关键词：聚羧酸；混凝土减水剂；水泥净浆流动度；储存稳定性Researchandtheproductionofthecomb-typepolycarboxylatesuperplasticizer LIJugang，QIANZhenyu,CHENXiaolong，WANGHuiming （Suzhouinstituteofbuildingresearchco.

3、,ltd.,Jiangsu,suhzou,215000） Abstract:AkindofpolycarboxylatesuperplasticizerhasbeensynthesizedwithMAA,MAAMPEA,SMAS,APS.Researchontherelationshipbetweentherawmaterialratio,technicalparameterwiththefluidityofcementpasteandtheperformanceoftheconcrete.Theresultin

4、dicatesthatwhenn(HMMME1300):n(MAA)=4:1,n(MAA):n(SAMS)=10:1,n(APS)is2.5%ofmonomerweight,whenthereactiontemperatureis85℃~90℃,thedroppingofthemonomeris3hours,thepolycarboxylatesuperplasticizerhasgooddispersiontothecementandcankeepthecharacter.Itcanenhancetheperf

5、ormanceoftheconcrete;thestableprocessofdroppingthemonomerishelpfultothestablestorageofthesuperplasticizer. Keywords:polycarboxylate;concretesuperplasticizer;thefludilityofthecementpaste;stablestorage 0引言近年来,混凝土外加剂的研究与生产的趋势朝着高性能、无污染方向发展。聚羧酸系高效减水剂因其减水率高、保坍性能好、掺

6、量低、无污染、缓凝时间少、成本低等优异性能,适宜配制高强超高强混凝土、高流动性及自密实混凝土,成为混凝土外加剂研究开发的热点。在国外，聚羧酸系减水剂的研究已有相当长的历史。20世纪80年代，日本研发聚羧酸减水剂成功后,90年代中期已正式工业化生产，并已成为建筑施工中被广泛应用的一种新型商品化混凝土外加剂。随后，Degussa、BASF、KAO、Sika等国外公司相继开发出聚羧酸减水剂并推向市场。我国聚羧酸系减水剂的研究虽然起步较晚,但是许多大学和科研院所都进行了大量的研究，并取得了一些成果。尤其随着社会经济的繁荣

7、和技术的进步，聚羧酸减水剂的研发和生产有了更广阔的发展前景。1设计原理聚羧酸减水剂与萘系减水剂、密胺减水剂一个显著的不同是分子结构的多样性和可调性。我们可以按使用要求来调整、改变分子结构，来达到改变和微调聚羧酸减水剂性能的目的。聚羧酸减水剂的分子结构中，主链上的烷基具有憎水性，侧链上长短不一的各种大小基团具有亲水性，形成梳型高分子链。主链为骨架，侧链为功能性官能团，对聚羧酸减水剂的性能有决定作用。聚羧酸减水剂分子的设计主要决定于各个官能团的作用机理。聚羧酸分子链的空间阻碍作用(即立体排斥)。聚羧酸类物质份子吸附在

8、水泥颗粒表面呈“梳型”，在凝胶材料的表面形成吸附层，聚合物分子吸附层相互接近交叉时，聚合物分子链之间产生物理的空间阻碍作用，防止水泥颗粒的凝聚，这是羧酸类减水剂具有比其他体系更强的分散能力的一个重要原因。所以,在掺量较小的情况下便对水泥颗粒具有显著的分散作用。同时,聚合物亲水性长侧链在水泥矿物水化产物中仍然可以伸展开,这样聚羧酸减水剂受到水泥的水化反应影响就小,可以长时间