试析新型聚乙二醇接枝聚羧酸系减水剂的制备工艺研究

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1、青岛科技大学硕士学位论文新型聚乙二醇接枝聚羧酸系减水剂的制备工艺研究姓名：张振申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：唐林生20090602青岛科技大学研究生学位论文新型聚乙二醇接枝聚羧酸系减水剂的制备工艺研究摘要聚乙二醇接枝聚羧酸系减水剂是第三代高性能减水剂，具有减水率高、掺量低、混凝土坍损小等优点。由于以上优点，它已成为全球应用推广最快的高效减水剂。尽管如此，它还存在成本高等问题。本论文针对该类减水剂存在的问题，开展了新型聚7,--醇接枝聚羧酸系减水剂合成工艺的研究，并合成了两种聚合活性较高的新型大单体。结果表明：大单体直接共聚法合成的PC减水剂具有良好的减水效果，原

2、位聚合与接枝法合成的PC减水剂减水效果略差，但合成工艺简单。聚合后功能化法合成的PC减水剂减水效果较差；以大单体、丙烯酸(AA)和磺酸单体(SA)为原料，水为溶剂，采用大单体直接共聚法合成PC减水剂的较佳条件是：n(SA)：可大单体)：11(AA)=1．0：5．O：14．0，AA和过硫酸铵的滴加时间和保温反应时间都为3．5h，滴加温度为80～85"C，保温反应温度为85～90℃，过硫酸铵用量为总单体质量的7．5％。采用大单体1#合成的减水剂的减水效果比采用大单体2#合成的好。当减水剂用量为水泥质量的0．325％时，对由大单体1#在以上较佳条件下合成的减水剂(减水剂B)，水泥

3、的净浆流动度高达310mm，砂浆减水率为35％，坍落度高为230mm，90min后坍落度约损失6．5％，ld，3d，7d和28d的抗压强度增长比(％)分别高达220，190，170和170，而对由大单体2#在以上较佳条件下合成的减水剂(减水剂D)，水泥的净浆流动度为280mm，砂浆减水率为33％，坍落度为220mm，90min后坍落度约损失6．8％，ld，3d，7d和28d的抗压强度增长比(％)分别为210，185，170和170。以甲氧基聚乙二醇(MPEG)、AA、单体C和磺酸单体为原料，水为溶剂，采用原位聚合与接枝法合成PC减水剂的较佳条件是：11(SA)"11(MPE

4、G)：n(单体C)：11(AA)=1．0：3．0：4．5：11．5，AA和过硫酸铵滴加时间和保温反应时间都为3．5h，滴加温度为80～85"C，保温反应温度为85～90"C，过硫酸铵用量为8．O％。在以上条件下合成的PC减水剂(减水剂E)，当其用量为0．325％时，水泥的净浆流动度为265mm，砂浆减水率为29％，坍落度为200mm，90min后坍落度约损失10％，ld，3d，7d和28d的抗压强度增长比(％)分别为200，175，160和160。按以上方法合成的减水剂对不同的水泥具有较好的适应性。与市场上的氨基和脂肪族磺酸盐两种减水剂相比，减水剂B、D的减水性能比减水剂E

5、和氨基磺酸新型聚乙二醇接枝聚羧酸系减水剂的制备下艺研究盐的好，且均好于脂肪族磺酸盐。关键词：聚乙二醇接枝聚羧酸盐；减水剂；合成；减水性能IISYNTHETlCPROCESSOFNEWPOLYETHYLENEGLYCOLGRAFTINGPOLYCARBOXYLICWATER-REDUCINGAGENTSABSTRACTPolyethyleneglycolgraftingpolycarboxylic(PC)water-reducingagentsarethethirdgenerationonewhichhasexcellentpropertiessuchashigherwate

6、r。reducingrate，smaUerloadingandslumplossofconcreteswithdurationoftime．Therefore，ithasbeenappliedwidelyandbeingspreadquicklyonaglobalscale．However，ithasalsosomedisadvantagessuchashigherproductioncost．Inthepresentwork，thesyntheticprocessofnewpolyethyleneglycolgraftingpolycarboxylicwater-redu

7、cingagentsWasinvestigated，andtwolargemonomersweresynthesized·TheexperimentalresultsindicatethatPCwater-reducingagentssynthesizedbyalargemonomerpolymerizationprocesshavehigherwater-reducingrate，andthosebyanin-situpolymerizationprocesshaveslightlowwater-reducing