不同分子量萘磺酸甲醛缩合物在水泥颗粒表面的吸附.pdf

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1、第29卷第6期高分子材料科学与工程VO1．29．No．62013年6月PoLYMERMATERIALSSCIENCEANDENGINEERINGJun．20l3不同分子量萘磺酸甲醛缩合物在水泥颗粒表面的吸附洪南龙，杜艳刚，杨东杰，易聪华(华南理工大学化学与化工学院，广东广州510640)摘要：采用超滤法对萘磺酸甲醛缩合物(FDN)进行分级，研究不同分子量级分的FDN在水泥颗粒表面的吸附行为以及对水泥颗粒表面动电位的影响。结果表明，截留分子量为2．5kDa以上的FDN分子在水泥颗粒表面的吸附表现为Langmuir型单分子层吸附，未分级

2、的FDN在水泥颗粒表面吸附为S型多分子层吸附。随着FDN分子量的增加，吸附量增加，水泥颗粒表面Zeta电位绝对值增大，静电斥力增大，因而对水泥的分散性增强。关键词：萘磺酸甲醛缩合物；超滤；分子量；吸附行为中图分类号：0647．32文献标识码：A文章编号：1000—7555(2013)06—0105—04萘磺酸甲醛缩合物(FDN)高效减水剂具有较高的1实验部分减水率、基本无引气、无缓凝，成本相对低等特点。减1．1实验试剂水剂的分散作用是通过在固体颗粒表面吸附来实现萘磺酸甲醛缩合物高效减水剂FDN：湛江外加剂的。FDN的分子链骨架为刚性

3、直链，带有较多的功能厂生产，Na，SO含量小于3％；水泥：广州珠江水泥有基团如磺酸基，故其吸附形态为平面刚直棒状吸附，分限公司生产的粤秀牌PⅡ42．5R普通硅酸盐水泥。散机理则遵从DLVO理论，主要依靠静电斥力⋯。分1．2FDN的超滤分级子量对减水剂分散性能的影响很大。Liz等2研究利用无锡赛普膜科技发展有限公司生产的超滤设备UF201，采用中空纤维(聚砜材质)对质量分数为了不同分子量级分的木质素磺酸钠在烯酰吗啉粉上的10％的FDN溶液进行分级。超滤膜截留分子量分为吸附行为，结果表明随分子量的增大，吸附量增大，不2．5kDa、10k

4、Da和30kDa3种规格，标称截留率大于同级分的吸附表现为Langmuir型单分子层吸附；90％。得到4种不同分子量级分的FDN：FDN一1(截KhraishehM等J研究了分子量对羧甲基纤维素在滑留分子量为2．5kDa)、FDN一2(截留分子量为2．5kDa石粉上吸附的影响，表明分子量越高，吸附量越大；de～10kDa)、FDN一3(截留分子量为10kDa～30kDa)和LaatAWM等J研究了不同分子量级分的聚丙烯酸FDN一4(截留分子量为30kDa)。盐在钛酸钡颗粒上的吸附，发现吸附是一个顺序吸附1．3水泥颗粒表面吸附性能的测

5、定过程，低分子量级分优先被吸附，最后高分子量级分取1．3．1吸附动力学的测定方法：取100mI1g／I的代低分子量级分而吸附于钛酸钡颗粒表面；笔者此前减水剂溶液倒人250mL带塞的锥形瓶中，加入1．00g曾研究过不同分子量FDN对水泥砂浆性能的影水泥，用UV一1601VPC紫外分光光度计(日本岛津)测响J，结果表明分子量高的FDN更有利于改善水泥定不同吸附时间后上清液的浓度。由公式(1)计算吸净浆和砂浆的流动性能。目前生产的FDN产品由高附量。中低聚合度分子混合组成，限制了其应用性能的提高。：二本文采用超滤设备将FDN进行分级，考察

6、了不同分子，量级分的FDN在水泥颗粒表面的吸附行为，为FDN式中：7z——吸附量，mg／g；、，——试样的体积，mI；的改性提供理论依据。z——固体颗粒的质量，g；C0——吸附前溶液的浓收稿日期：2o12．11．I1通讯联系人：易聪华，主要从事混凝土减水剂研究与开发。E．mail：ehyi@scut．edu．cn高分子材料科学与工程度，mg／mL；C——吸附后溶液浓度，mg／mL。附。FDN一2与FDN一3表现出比较类似的吸附行1．3．2吸附等温线的测定方法：取100mL不同浓度为，其吸附速率低于FDN一1和FDN一4。的减水剂溶液

7、分别倒人8个250mL带塞的锥形瓶中，2．2不同分子量级分FDN在水泥颗粒表面的吸附等分别加入1．00g水泥，用UV一1601VPC紫外分光光度温线计测定吸附前后减水剂的浓度。由公式(1)计算吸附Fig．2为不同级分FDN的吸附等温线。未分级量。FDN的吸附等温线表现出S型，在溶液浓度为10mg／1．4水泥固体颗粒表面Zeta电位的测定L之前，吸附量随浓度增加迅速增加，而在溶液为减水剂溶液质量浓度为0．1g／L～1．5g／L，液固lOmg／L到80mg／L时，平衡吸附量随浓度变化增加明质量比为50：3，放人摇床振荡，摇床的设置温度为

8、30显放缓，80mg／L后平衡吸附量又迅速增加，分析认为℃，从振荡开始计时120min后静止取上清液稀释50未分级FDN在水泥颗粒表面表现为多层吸附。对倍，在Zeta—plus测试仪(美国Brookhaven设备公司)中FDN一1随着