低成本缓凝型聚羧酸减水剂的合成及性能研究

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1、低成本缓凝型聚羧酸减水剂的合成及性能研究Researchonsynthesisandperformanceofinexpensivepolycarboxylatesuperplasticizerwithretardingeffect邓磊蒋泽炼沈建荣陈孟东谢大银(贵州科之杰新材料有限公司，贵州龙里551206)摘要：本文采用甲基烯丙基聚氧乙烯基醚(HPEG)、丙烯酸(从)及蔗糖为原料，在引发剂作用下，以较低温度(40"-450C)合成一种低成本缓凝型聚羧酸减水剂。研究发现，蔗糖取代10％的聚醚参与反应时所得到的减水剂性能最好

2、。并对该合成样品进行了多种检测实验和FT—IR、GPC等结构表征。该合成样品具有成本低、减水率高、保坍性及缓凝效果好等优点。关键词：聚羧酸减水剂；蔗糖；凝胶渗透色谱Abstract：Anewkindofinexpensivepolycarboxylatesuperplasticizerwithretardingeffectwassynthesizedbyreactionofmethylallylpolyethenoxy(HPEG)，acrylicacidwithsucroseinthepresenceofinitiator

3、atlowtemperature(40～45centigrade)．Theresultsshowedthattheperformanceofpolycarboxylatesuperplasticizerproducedbythereactionwasbestwhen10％ofmethylallytpolyethenoxy(HPEG)WaSreplacedbysucrose．Thesynthesizedsampleswereusedtocarryouttestexperimentsandthestructuralcharac

4、terizationofFT—IR．，GPCetc．Also，ithaslowCOSt，highwater—reducingcapabiSty，fineslump—retainingabilityandretardingeffeCt．．Keywords：polycarboxylatesuperplasticizer；sucrose；GPC中图分类号：o文献标识码：B文章编号：1003—8965(2016)04—0047一03醚型聚羧酸系减水剂属于第二代聚羧酸系(PC)减水剂，这类减水剂因生产工艺简单、性能好、合成成本低而成

5、为聚羧酸减水剂的发展方向⋯。但这类减水剂在实际工程应用中，由于水泥品种的复杂性，存在水泥与减水剂的适应性的问题，导致混凝土坍落度损失过快12-410尤其是在炎热的夏季，混凝土中自由水损失过快，混凝土流动性大幅度减小，容易造成堵泵现象。另一方面，混凝土中自由水的损失也会导致混凝土凝结时间不足，会对混凝土强度及实际工程施工产生很大的影响。此外，近年来，聚醚的价格的呈直线性增长，限制了聚醚类减水剂在实际工程中的广泛应用。2013年，黄汉祥等使用葡萄糖取代30％MPEG制备酯化大单体，与马来酸酐进行自由基共聚合成葡萄糖改性聚羧酸减

6、水剂151。葡萄糖廉价易得，将其引入聚羧酸减水剂能显著降低合成成本。基于以上醚类减水剂应用过程中存在的问题以及前人的研究，本研究采用甲基烯丙基聚氧乙烯基醚(HPEG)、丙烯酸(AA)及蔗糖为原材料进行反应。蔗糖来源广泛，价格也远远低于聚醚，在混凝土拌制过程中不仅能作为缓凝剂，而且在酸性条件下加热能分解成一分子的葡萄糖和一分子的果糖。此二糖再与丙烯酸的羧基加热条件下发生酯化生成丙烯酸酯，间接的取代了部分聚醚参与聚合反应，从而生成一种低成本缓凝型聚羧酸减水剂(其可能的理想结构式如图1)。代：：2计≯H；一：2料tH—cH2甘P

7、：2斟C=O亡=OeH，Jn6、乩qc．2c．20h．07L＼，oH№蚤H口口ⅡMI]NaorKa0b0codOe口咖rd口口0口图1缓凝型聚羧酸减水剂可能的结构式1试验1．1实验材料及仪器试验合成原材料：甲基烯丙基聚氧乙烯基醚(HPEG)，工业级，分子量2400；丙烯酸(AA)，工业级；蔗糖，食品级：链转移剂(巯基乙酸，TGA)；双氧水(27％)和抗坏血酸(Vc)，分析纯。试验检测原材料：基准水泥；红狮水泥P．042．5；细度模数2．7—3．1机制砂；5-20mm连续级配碎石。试验主要仪器设备：DRHH一1数显恒温水浴锅

8、；BTl00—01恒流泵：JJ一1精密增力电动搅拌器；500ml四口烧瓶；电子天平；水泥净浆搅拌机；混凝土搅拌机等。1．2样品的合成向装有搅拌器的单口瓶中加入一定量的去离子水，丙烯酸(AA)和一定量的蔗糖在40—450C搅拌30min得A料。当温度稳定在40～450C时，向装有聚醚溶液的四口烧瓶中加入双