基于amps-mma-ba无皂乳液的制备及其改性水泥基材料性能研究

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1、济南大学硕士学位论文AMPS-MMA-BA无皂乳液的制备及其改性水泥基材料性能研究姓名：吴月申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：裴梅山20050525摘要水泥基材料是目前世界上用量最大、最重要的建筑材料．但水泥基材料自身有其难以克服的缺陷：一、水泥基材料具有较低的抗折强度和较小的抗破坏变形能力：二、水泥颗粒因水化反应产生的体积收缩使水泥基体中出现微裂纹．导致其抗渗性、耐久性差。为此国内外许多专家和学者一直致力于改善水泥基材料缺陷的研究，并提出了一些可行的方法，其中用聚合物胶乳改性水泥基材料便是其中

2、方法之一。然而出于聚合物胶乳中有小分子乳化剂的存在．造成聚合物胶膜的耐水性较差，而且乳化剂分子易迁移和吸附在界面上从而影响胶膜的附着力，特别是乳化剂的起泡性，使得聚合物胶乳在改性水泥基材料中含气量偏高．损害了水泥基材料的强度，为了降低含气量必须寻找合适的消泡剂，因乳化剂的品种很多，寻找合适的消泡剂并不是一件容易的事情。无皂乳液聚合是近年来发展起来的聚合方法，无皂乳液聚台是指不加乳化剂的乳液聚合过程。与普通的乳液相比，无皂乳液独有的特点在于：(1)无乳化剂的存在，无皂乳液的发泡能力弱；(2)无皂乳液中乳胶

3、粒的粒径大。上述两个特点对于改性水泥基材料来说，正是其优势所在，发泡能力弱，其改性水泥基材料中的含气量就不会偏高：无皂乳液中乳胶粒的粒径大，成膜速度相对较快，从公丌的研究结果来看，胶乳的成膜速度快有利于水泥基材料性能的提高。本文以2一丙烯酰胺基一2甲基丙磺酸(AMPS)可聚合乳化剂、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯作为共聚单体合成无皂乳液，然后将其应用于水泥砂浆之中，系统研究其对水泥砂浆性能的影响。通过对所合成的无皂乳液及其改性水泥砂浆微观观察和性能的测定得到以下结论：(1)掘应用性能要求和乳液稳定性等影响因

4、素，确定实验中无皂乳液合成单体的质量配比为AMPS：BA：MMA=1．2：55：45，引发剂的用量为单体总蕈的0．5％，反应温度为8(1℃，反应时fuJ为7h(2)无皂乳液性能测试表明：无皂乳液可以存DH为1～【d的条件下稳定存在，Ca’稳定性、机械稳定性、储存稳定性很好，一年内不分层。实验结果表明：随着可聚合乳剂用量增加，引发剂用量的增加，所得乳胶粒的粒径逐渐减小。掺入无皂乳液降低了砂浆的水灰比，随着聚合物掺量的增加，砂浆的水灰比逐渐减小。随着聚合物掺量的增加，砂浆试体的抗折强度逐渐增加；抗压强度是先

5、下降，后增加；吸水率逐渐降低。聚合物掺量为20％时，其抗折、抗压强度最大。扫拙电镜，孔隙率微观测试表明：随着聚合物掺量的增加，孔隙率逐渐减小，大于200nm的有害孔在砂浆试体中所占得体积含量逐渐减小。消泡剂的加入提高了砂浆的密实性，降低了砂浆的吸水率e关键词：水泥基材料：无皂乳液；2一丙烯酰胺基一2甲基丙磺酸(AMPS))∞“∞∽ABSTRACTAtpresent．thecementbasedmaterialsarcthegreatestconsumptionandthemostimportantcon

6、structionmaterialsintheworld．Butthesematerialshaveinsurmountabledefectsinthemselves：(1)Theyhavelowerflexuralstrengthsandlessabilitytodeformatthetimeofsufferingfromthedestructions；(2)Alotoflittlecracklesareoftenproducedinthecementbasedmaterialsduetothevol

7、umesshrinkingcausedbythecementparticlehydration．Thesecracklesleadtodecreasetheperformancesuchaspooranti—permeabilityanddurability．Therefore，inordertoimprovethedefectsofthecementbasedmaterials，manydomesticandinternationalresearchershavebeendevotingtOthisr

8、esearchandtheyhaveputforwardsomefeasiblemethods，thecementbasedmaterialsmodificationbythepolymerlatexisoneofthemethodsamongthem．However,becauseoftheexistenceoflowmolecularweightoftheemulsifierabsorbedonthepolymerlatex，thewa