超支化聚合物的合成及减水性能研究

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1、分类号:U41410710-2012131042硕士学位论文超支化聚合物的合成及减水性能研究周智密导师姓名职称李炜光教授申请学位类别工学硕士学科专业名称道路材料科学与工程论文提交日期2015年5月8日论文答辩日期2015年6月11日学位授予单位长安大学ResearchofSynthesisandwaterreducingperformanceofhyperbranchedpolymerADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：ZhouZ

2、himiSupervisor：LiWeiguangChang’anUniversity,Xi’an,China论文独创性声明本人声明：所呈交的学位论文是本人在导师指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除论文中已经注明引用的内容外，对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在论文中以明确方式表明。本论文不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：丨1]嗜杳年z月〖7曰论文知识产权权属声明本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属

3、学校。学校享有以任何方式发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权利。本人离校后发表或使用学位论文或与论文直接相关的学术论文或成果时，署名单位仍然为长安大学。•论文作者签名：jl]导师签名：摘要超支化聚合物（HyperbranchedPolymer，简称HBP）具有高度支化的分子结构，其分子表面含有大量可以被进一步功能化改性的活性官能团，利用多支链结构的超支化聚合物对目前梳状结构聚羧酸减水剂的分子结构进行改性，可制得不同性能的超支化聚合物，使得改性后的减水剂具有超支化型聚合物的很多特殊性质。HBP

4、以其球状大分子结构来增大与水泥颗粒的接触面积，提高与水泥颗粒之间的键合力，增大自身空间位阻效应，使水泥颗粒具有更好的分散性。本文首先利用二乙醇胺、二烯丙基胺分别与丙烯酸甲酯通过Michael加成反应生成单体A和B。单体A以不同摩尔比与中心核物质三羟甲基丙烷进行酯交换反应生成五种不同代数的端羟基HBP。单体B与三羟甲基丙烷以一定摩尔比反应生成第一代端双键聚合物，取第一代与第二代端羟基超支化聚合物分别与单体B反应生成第二代、第三代端双键聚合物，然后以偶氮二异丁腈（AIBN）为催化剂，各代端双键聚合物分

5、别与巯基乙酸进行加成反应，将羧基引入到末端基双键超支化聚合物生成三种端羧基HBP。采用红外光谱和核磁共振分别对自制单体A和B以及两类不同端基的HBP减水剂进行结构表征，然后采用净浆流动度试验然后采用净浆流动试验和砂浆减水率及砂浆力学性能试验进一步地评价合成出的两类减水剂产品对水泥的性能，同时辅助以表观吸附量、表面张力和Zeta电位等测试手段来探讨两种不同端基的HBP减水剂在水泥中的作用机理。结果表明，本文成功合成了预先设计的分子结构，而且两类HBP减水剂对水泥分散效果优异，两种类型的HBP减水剂的

6、产生作用的原因主要是“空间位阻作用”，但是端羧基HBP水剂还依靠一定程度的静电斥力作用来提高水泥颗粒的分散效果。综上所述，自制的两种类型的超支化聚合物减水剂都具有一定的流动保持性及吸附性，同时具有降低表面张力的作用。尤其是端羧基超支化聚合物作为减水剂值得进一步进行研发和探讨，以达到推广应用。关键词：超支化，减水剂，性能，表征，微观机理iAbstractAHyperbranchedpolymer(HBP)isaclassofhighlybranchedmacromoleculessphericals

7、tructure,whichcontainsalargeactive,surfacefunctionalgroup;eachfunctionalgroupcanbefurtherfunctionalized.Whenthepolycarboxylatesuperplasticizerwasmodifiedbyhyperbranchedpolymerwithmulti-branchedchainstructure,theHBPhasmanyspecialpropertiesofhyper-branc

8、hed.ThemacromolecularstructureofHBPincreasesthecontactareaandbondingforcebetweensuperplasticizerandcementparticles,andthestericrepulsionofsuperplasticizerwasgreatlyincreasedeither.Cementparticleswithbetterdispersionwerehardertogettogether.HPCw