先酯法及后酯法聚羧酸减水剂的合成及其性能研究.pdf

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1、2011．NO．4第10卷总第90期建筑材料21doi1O．39694．issn．1671-9107．2011．04．021先酯法及后酯法聚羧酸减水剂的合成及其性能研究OnSynthesisandPerformanceStudiesConcerningPro-and-·PostEsterificationPolycarboxylateWaterReducer童代伟z．江礼全。f1桥梁工程结构动力学国家重点试验室重庆4000672重庆交通科研设计院重庆4000673重庆桥梁工程有限责任公司重庆4000601摘要：采用不同工艺的合成

2、方法。得到两种具有高分散作用的聚羧酸减水荆。通过对这两种减水剂的性能试验．结果表明本次所合成的减水剂具有较高的减水率、较好的坍落度保持性，并能大幅提高混凝土强度。关键词：聚羧酸减水剂；合成；酯化；高性能混凝土中图分类号：TU502文献标识码：A文章编号：1671—9107(2011)04—0021—04Abstract：Twokindsofpolycarboxylicplasticizerwithhighdispersionweresynthesizedthroughtwovarioussyntheticprocedures．T

3、heresultshowsthatthetwosuperplasticizershavethefollowingexcellentproperties：highfeweraddingquantities，higherwater-reducingratio，betterstrengtheningefectsforconcrete．Keywords：polycarboxylatewaterreducer；synthesis；esterification；highperformancecement聚羧酸系高效混凝土减水剂，是20世纪由

4、日本首先开发两种产物进行对比试验。应用并于90代实现工业化生产．现在已成为建筑施工中广泛应用的一种新型混凝土外加剂与其他高效减水剂相比，聚羧1聚羧酸减水剂的分子设计卜酸减水剂表现出一系列更为优异的性能，主要表现在：掺量低，分散性高。其减水率高达30％以上，很小的掺量(0．1％-4)．聚羧酸减水剂的分子结构呈梳型分布．主链上带有多个2％)就可以赋予混凝土较高的流动性。聚羧酸减水剂和其他活性基团，极性较强，侧链带有亲水性的聚醚段，并且链一较长，高效减水剂相比．具有以下几个突出优点：数量多，疏水基的分子链段较短。聚羧酸减水剂的一大特点

5、就(1)保坍性好，90min内坍落度基本不损失；(2)在相同流是可以通过对分子结构进行设计本次合成的SP．1及HZC聚动性情况下，对水泥凝结时间影响较小，可很好地解决减水、羧酸减水剂采用类似的分子结构。在基团比等方面有所不同。引气、缓凝、泌水等问题：(3)与水泥相容性很好；(4)合成高分两种分子结构基本如图1所示．子主链的原料来源较广，单体通常有：丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸羟乙酯、乙酸乙烯酯、一’{cc甲基丙基磺酸钠等：(5)使用聚羧酸类减水剂，可用更多的矿CH，渣或粉煤灰取代水泥，从而能使成

6、本降低(6)分子结构上自SO3M2由度大．外加剂制造技术上可控制的参数多，高性能化的潜力大；(7)聚合途径多样化，如共聚、接枝、嵌段等。合成工艺比较图1聚羧酸减水剂的分子结构简单，由于不使用甲醛，不会对环境造成污染。2聚羧酸减水剂的合成聚羧酸减水剂的合成一般先酯化合成大分子单体聚乙醇单丙烯酸酯，然后再与其他含有活性基团的单体共聚，目前国2．1原材料内基本都是沿着这条思路进行的本文采用上述方法合成出丙烯酸(AR)：分析纯，成都市科龙化工试剂厂。一种聚羧酸减水剂SP一1．另采用后酯法合成另一种聚羧酸减甲基丙烯酸：化学纯，苏州工业园区

7、正兴化工研究院。水剂HZC．即先聚合生成具有一定分子量的聚合物，然后采用聚乙醇单甲醚(MPEG)：聚合度为23，l0，上海台界化工有酯化反应在侧链上引入其它具有一定功能的官能团，并对这限公司。收稿日期：2011—02．23甲基丙基磺酸钠(MAS)：99．5％，山东淄博澳纳斯化工有作者简介童代伟(1972．)，男，工程师，主要从事桥梁检测及材料研究工作。限公司。先酯法及后酯法聚羧酸减水剂的合成及其性能研究重庆建筑ChongqingArchi~过硫酸铵：分析纯，上海爱建试剂有限公司生产。4．1净浆流动度试验结果分析亚硫酸氧钠：浙江省

8、温州东升化工试剂厂。对甲苯磺酸：上海山浦化工有限公司。，_．p-，，一助剂：自制。，J■‘一一—／一一2．2SP．1的合成在装有搅拌器的三颈瓶中加入了聚乙二醇单甲醚、对甲广～—一苯磺酸、丙烯酸、甲基丙烯酸和助剂，在1200C下反应5—8h，得-~-SP一1—●一