不同拓扑结构聚羧酸减水剂的合成

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1、ADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterSynthesisofPolycarboxylateSuperplasticizerswithdifferentTopologyStructureByWangHuiHefeiUniversityofTechnologyHefei,Anhui,P.R.ChinaApril,2014合肥工业大学本论文经答辩委员会全体委员审查，确认符合合肥工业大学学历硕士学位论文质量要求。答辩委员会签名（工作单位、职称、姓名）主席：委员：导师：学位论文独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行独立研究工作所取得

2、的成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的内容外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得合肥工业大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。对本文成果做出贡献的个人和集体，本人已在论文中作了明确的说明，并表示谢意。学位论文中表达的观点纯属作者本人观点，与合肥工业大学无关。学位论文作者签名：签名日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解合肥工业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：除保密期内的涉密学位论文外，学校有权保存并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子光盘，允许论文被查阅或借阅。本人授权合肥工业大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数

3、据库，允许采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本授权书）学位论文作者签名：指导教师签名：签名日期：年月日签名日期：年月日论文作者毕业去向工作单位：联系电话：E-mail：通讯地址：邮政编码：致谢本论文是在导师王文平教授的悉心指导下完成，感谢王文平老师对我的培养和关心。在研究生的三年中，王老师教会了我许多，使我在实验技能和为人处事方面都得到了很大的提升。值此论文完成之际，向王老师致以最诚挚的谢意。感谢本实验室的师兄唐家元、丁伟良、吕晓勇对我的学习和实验方面的有益的指导与帮助，以及宋跃峰、田健、张志强、江腾飞、李小龙、李国庆、赵怀华、季碧碧等给予我实验上

4、有益的讨论。大家和睦相处、相互帮助、共同进步，使整个实验过程能顺利完成。谢谢你们在学习和生活中给予的鼓励和帮助。感谢合肥工业大学分析测试中心的各位老师在样品测试方面给予的支持，在此表示感谢。感谢评阅本论文的专家教授们以及出席硕士论文答辩的各位老师们。研究生三年是我人生中宝贵的一段经历，使得我在基础知识和为人处事等方面都得到了很大的提高。再次感谢所有关心和帮助过我的老师、同学、朋友和家人，感谢你们的支持与理解，祝愿你们永远幸福快乐！作者：汪慧2014年4月I摘要在现代建筑工程中，减水剂是制备高性能混凝土的关键要素。若固定水泥用量不变，使用减水剂可减少拌合用水量，使混凝土强度得到提高；若固定混凝

5、土强度不变，可减少水泥用量，节约成本的同时可减轻对环境的污染。聚羧酸减水剂是第三代高性能减水剂，它可通过主链的静电斥力和侧链的空间位阻效应提供良好的分散作用，后者与分子的空间构型息息相关。由于聚羧酸分子结构可调控性大，本文采用多种聚合方法合成不同拓扑结构的聚羧酸系减水剂，研究不同的分子构型对聚羧酸减水剂的性能的影响。1.以N，N’二甲基甲酰胺（DMF）为溶剂，山梨醇（SB）和丙烯酰氯为原料酯化得到新单体山梨醇丙烯酸酯（ASB），然后与丙烯酸（AA），甲基丙烯磺酸钠（SMAS），聚乙二醇单甲醚丙烯酸酯（MPA）进行自由基共聚得到目标产物。测试表明，山梨醇改性的梳型聚羧酸系减水剂成功合成，产物相

6、较与普通梳型减水剂分散效果和分散保持性更佳。2.通过分子设计的方法，遴选出合适的结构以得到高性能的聚羧酸系减水剂。本文利用β-CD表面的多个羟基，通过缩合化反应将丙烯酰氯上的双键引入，再与AA，SMAS，MPA在水中自由基共聚，合成超支化型聚羧酸系减水剂（ACD-PC）。探索反应时间，引发剂用量，聚乙二醇链长，β-CD用量对聚羧酸减水剂性能影响，筛选出最优合成条件。在最优条件下合成的ACD-PC与目前市场上广泛使用的梳型的聚羧酸系减水剂相比，表现出良好的水泥适应性和更佳的空间位阻力效应等优势，有效的提高了减水剂的水泥分散性和分散保持，能更好的满足高性能混凝土的要求。3.以三乙胺（TEA）为敷

7、酸剂，DMF为溶剂，将2-溴代异丁酰溴（BIBB）与β-环糊精（β-CD）进行酰溴化反应，合成以β-CD为核的星型大分子引发剂。通过原子转移自由基聚合法（ATRP），以甲醇和蒸馏水为溶剂，氯化亚铜（CuCl）为催化剂，2,2’-联吡啶（2,2’-bpy）为配体，在氮气保护下引发DMAEMA活性聚合得到产物。然后以该产物为宏观大分子引发剂，以去离子水为溶剂，相同反应体系下引发丙烯酸钠(AANa)，异戊烯醇聚氧乙