新型聚羧酸系保坍剂的合成与性能研究

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1、建材世界2013年第34卷第4期新型聚羧酸系保坍剂的合成与性能研究廖国胜，何正恋，刘佩(武汉科技大学，武汉430065)摘要：根据减水荆的“吸附一分散’’作用机理，通过一步法使改性聚醚与不饱和羧酸共聚，在引入阴离子表面活性基团的条件下，制备出一种具有羧基、羟基、磺酸基等阴离子活性基团的高性能聚羧酸保坍荆。通过时掺加该聚羧酸保坍剂进行水泥净浆流动度试验、水泥适应性试验、混凝土应用性能试验以及对其进行红外光谱分析，测试聚羧酸保坍剂的性能。关键词：共聚；阴离子活性基团；保坍剂R鹪嗡rchonSynthesisandPerfo咖锄ceofPolycarboxylicSl咖叩Retain

2、ingAdIIIixtureLIAoG“o-奶e靠g，HEZ^e咒g—Z缸犯，Lj【，P“(WuhanUniversityofscienceandTechnology，Wuhan430065，china)Abst翰ct：王hsedonthe”adSorptioI卜dispersion”mecha血smofpolycarb0Xylatewaterreducer，urlderdleconditionoftheintroductionofa11io面csurfaceactivegroups，tmspapercompoundeda11ighperfonnanceofcarboxyl，h

3、如x)7l，sulfa狮oIlicactivegroupspolycar_boxylicslumpretaillingadmixturebyone-stepme出0dmodifiedpolyether丽thunsatumtedcarboxylicacidcopolymer．I匆experimentwithpolycarboxylicaddingslumpretajnjngadmixtureforcementslurryflu—iditytest，cementadaptabiIitytest，concreteapplicationperfomancetesta11dthei—ra

4、redspectmmamlysis，thepe卜fo咖anceofthepolycarboxylicslumpretainir培admixturewastested．KeywoHlS：copolymerize；amollicactivegroup；slumpretaimngadmiXture随着交通、水电、市政等基础建筑事业的高速发展，大跨度桥梁、高楼大厦以及高铁隧道等大型工程建设的兴起，混凝土外加剂得到了广泛的应用，特别是聚羧酸类减水剂口]。相比于传统的减水剂，聚羧酸类减水剂具有分散性好、减水率高、分子结构灵活、环境友好等优点[2。]。建设工程中要求混凝土外加剂要和混凝土有良

5、好的适应性，但是在实际工程中，聚羧酸类减水剂经常遇到坍落度损失过快等问题[4]。该研究主要是从减水剂的“吸附一分散”及坍落度保持机理出发，通过一步法使改性聚醚与不饱和羧酸共聚，在引人阴离子表面活性基团的条件下，然后通过合理的分子结构设计，开发出性能优异的聚羧酸系高性能保坍剂[5]。1新型聚羧酸系保坍剂的设计思路混凝土坍落度损失的根本原因在于水泥的水化反应，水泥遇水发生水化反应，随着水化反应的进行，一部分自由水在水泥颗粒凝聚的过程中被包裹，另一部分自由水被蒸发掉了，造成混凝土浆体中的自由水的逐渐减少[6]。通过一步法使改性聚醚与不饱和羧酸共聚，在引入阴离子表面活性基团的条件下，制

6、备出具有羧基、羟基、磺酸基等阴离子活性基团的聚羧酸保坍剂。聚羧酸保坍剂的负电荷(羧基、羟基、磺酸基等阴离子)就会和水泥颗粒表面的正电荷相互作用，使保坍剂分子牢固的吸附在水泥颗粒表面，造成水泥颗粒表面形成一层双电子层。这样每个水泥颗粒的表面就会带有相同的电荷，由于同种电荷相互排斥，水泥颗粒就会分散开来。水泥颗粒的絮凝结构被破坏，里面被包裹的自由水被释放出来参与流动，从而有效地增加混凝土拌合收稿日期：2013．06—07．基金项目：湖北省自然科学基金(2010CD，孙62)．作者简介：廖国胜(1971一)，副教授．E-majl：807463553@qq．com建材世界2013年第3

7、4卷第4期2．3合成步骤用TPEG、丙烯酸，蒸馏水配置一定量的底料，用复合分子量调节剂、引发剂、蒸馏水配置定量的A料和B料，然后将底料加入到装有搅拌器的三口烧瓶中。将水浴锅的温度升至70℃，把装有底料的三口烧瓶放置水浴锅中加热搅拌。然后同时连续均匀向三口烧瓶中滴加A料和B料，A料的滴加时间控制在2．5h，B料的滴加时间控制在3．oh，待A料和B料滴加完后，继续保温1h，最后用30％氢氧化钠溶液调节pH值至6．o～7．o，即得聚羧酸系保坍剂。3产品性能研究3．1水泥净浆测试试验材料：减水剂n}