聚羧酸系高效减水剂的合成及作用机理研究

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1、摘要聚羧酸系减水剂具有高减水率和抑制混凝土坍落度经时损失的优点，研究开发新型的聚羧酸系减水剂受到国内外广泛关注。本研究采用三种不同分子量甲氧基聚乙二醇分别与丙烯酸反应合成了一系列甲氧基聚乙二醇不饱和羧酸酯大单体PEOO，并在此基础上通过正交试验方法确定了聚羧酸系减水剂PAA的最佳原材料配比；并与其他品种减水剂各项性能进行对比、分析和评价；最后通过对红外光谱、分子量、表面张力、Zeta电位、吸附量等性能的研究，探讨减水剂的减水机理。试验表明，研制的聚羧酸系减水剂对水泥浆体的初始分散性能显著高于传统的萘系高效减水剂，与Sika公司生产的聚羧酸酯系高效减水剂VJsGoncr

2、ete3301分散性能接近。水泥中硫酸根离子浓度明显地影响所研制的聚羧酸系高效减水剂的分散效果。PAA系列的饱和掺量在0．3％左右，其在低掺量时(0，2％)对水泥有缓凝作用，当掺量增大(0．5％)时则又出现速凝现象。研究发现，甲氧基聚乙二醇不饱和羧酸酯大单体的链长与数量对减水剂PAA的平均分子量、分子量分布、分散及分散保持性能等起决定作用：甲基烯丙基磺酸钠除提供强极性的阴离子磺酸基外，还起到链转移剂的作用；自制PAA系列的减水机理主要为其长侧链引起的空间位阻作用及其带电离子的静电斥力作用。关键词大单体：酯化反应：聚羧酸：高效减水剂AbstractWiththemeri

3、tsofhigherfluidityeffectandpreventingconcretemixfromslump—losswithtimeduration，poly-carboxylicacidserieswater-reduceragent(WRA)hasbeenwidelystudying．Inthispaper,astherawmaterialsofWRA，aseriesofpoly-carboxylicacidwaterreducerintermediatemacromonomers(PEOO)wcresynthesizedandtheoptimalrawm

4、aterialsmixtureratioofpolycarboxylicacidWRA(PAA)weredeterminedwiththehelpoforthogonaltcgtmeal"iS．Thentheperformanceswerecompared，analyzedandevaluatedwiththoseoftwodifferentkindsofHWRA(UNF一5andSika)．Atlastthroughthestudyingofsurfacepropertiessuchassurfacetension，adsorptivecapacity,Zetapo

5、tential‘andsoon，discussedthewaterreducingmechanism．ResearchshowedthatPAAhadhigherinitialdispersingpropertytocementpastethanthatofinlandnaphthaleneseriesUNF一5andabroadpolycarboxylicacidseriessuperplasticizerSika．ThedispersingpropertyofPAAboreuponthesulfateionconcentrationinthecement；thes

6、aturationofPAAincementpastewasabout0．3％：P从coulddelaythecoagulationofcementpasteatalowpercentage(0．2％)，whileitacceleratedthecoagulationathigherpercentage(O．5％)，ItwasfoundedthatchainlengthandquantityoftheintermediatemacmmonomersPE00hasadecisiveeffecttotheaveragemolecularweight，molecularwe

7、ightdistribution，dispersinganddurabledispersingpropertyofthePAA；Inthecopolymerisation，methylsodiumalkylsulfonatenotonlyprovidedstrongpolaranionsulfonicgroupbutalsoactedaschaintransferagent；Spacesterichindranceresultedbylengthlateralchainandelectrostaticrepulsionofchargedionmade