功能型聚羧酸减水剂的合成及其表征

发布时间：2018-05-19 15:30

  本文选题：聚乙二醇 + 精氨酸　； 参考：《江苏科技大学》2015年硕士论文

【摘要】：减水剂和阻锈剂是建筑工程中最常用的水泥混凝土添加剂。聚羧酸系减水剂是近几年研究发展比较快的新型高效减水剂,能够有效提高混凝土强度、改善性能、节约水泥用量及节省能耗等方面;氨基酸具有可生物降解性、绿色环保、价格低廉、种类繁多、来源广泛等优点,是一种很有前途的绿色阻锈剂。本论文以对甲苯磺酸法使精氨酸羧基游离出来,继而与过量聚乙二醇发生酯化反应,成功地合成了精氨酸对甲苯磺酸盐(AT)封端的聚乙二醇单酯(AP)。分别以聚乙二醇(400、1000、1500)和AT为原料制得单酯AP(I、Ⅱ、Ⅲ),以此类单酯作为醇与甲基丙烯酸(MAA)进行酯化反应合成了大单体APM(I、Ⅱ、Ⅲ),大单体经聚合反应合成功能型聚羧酸减水剂APC(I、Ⅱ、Ⅲ),测试结果表明APC(Ⅱ)在水泥混凝土性能和阻锈缓蚀性能方面效果较为突出,比较适用于工业生产。合成APC(Ⅱ)的反应分为三个阶段:PEG1000与AT的摩尔比为1.3:1,催化剂对甲苯磺酸用量2%(按PEG1000和AT总质量计),115℃反应9h合成的AP(Ⅱ)酯化率达到95%左右;AP(Ⅱ)与MAA的摩尔比为1:3,阻聚剂对苯二酚用量为1%(按MAA质量计),催化剂对甲苯磺酸用量2%(按AP(Ⅱ)与MAA总质量计),100℃下反应6 h合成的APM(Ⅱ)酯化率达到95%;单体聚合反应中引发剂用量10%,APM(Ⅱ):MAA:SMAS的摩尔比为1:4.0:1.25,90℃下反应1.5h合成APC(Ⅱ),性能测试表明APC(Ⅱ)净浆流动度为317mm,减水率达到30%,28天抗压强度达到50.6MPa。同时,作为APC对照试验,本论文以自制聚羧酸减水剂大单体(PM)合成聚羧酸减水剂(PC),合成工艺流程和参数参照APC。PEG1000:MAA摩尔比为1:3.0,催化剂用量为2%(按PEG1000和MAA总质量计),阻聚剂对苯二酚用量为1%(按MAA质量计),95℃下反应3.5 h,合成的PM(Ⅱ)酯化率高达97%;以此单酯合成聚羧酸减水剂PC(Ⅱ):引发剂用量10%(按单体总质量计),PM(Ⅱ):MAA:SMAS摩尔比为1:4.0:1.25,90℃下聚合反应1.5h合成减水剂PC(Ⅱ),性能测试结果表明PC(Ⅱ)净浆流动度为330mm,减水率达到32%,28天抗压强度达到51.2MPa。精氨酸接枝的APC作为减水剂与PC的性能指标相近,在净浆流动性、减水率以及抗压强度等性能方面效果优越,符合国家标准GB 8076-2008规定的高性能减水剂标准。经过红外表征证明了单酯、大单体以及减水剂的分子结构。因精氨酸中较多的胺基团与金属进行配位等作用,增强了减水剂在钢筋表面的吸附性,有效减少了有害物质与钢筋的接触,通过阻锈缓蚀性能测试表明,APC(Ⅱ)在钢筋缓蚀方面优于PC(Ⅱ),能够同时抑制阴极和阳极反应,以抑制阳极腐蚀为主的混合型阻锈剂。
[Abstract]:Water reducing agent and rust inhibitor are the most commonly used cement concrete additives in construction engineering. Polycarboxylic acid superplasticizer is a new type of high efficiency water reducing agent which has been researched and developed rapidly in recent years. It can effectively improve concrete strength, improve performance, save cement consumption and save energy consumption, etc. Amino acids are biodegradable, green and environmentally friendly. It is a promising green rust inhibitor due to its advantages of low price, wide variety and wide source. In this paper, arginine carboxyl group was dissociated by p-toluenesulfonic acid method, and then esterified with excessive polyethylene glycol. The arginine p-toluenesulfonic acid salt AT-capped poly (ethylene glycol) monoester APN was successfully synthesized. APMN I, 鈪，

本文编号：1910643