聚羧酸高性能减水剂的制备及性能研究

发布时间：2017-04-21 08:20

  本文关键词：聚羧酸高性能减水剂的制备及性能研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：聚羧酸高性能减水剂因具有掺量低、减水率高、坍落度损失小和分子设计性强等优点，，成为了二十一世纪混凝土减水剂发展的重要方向。本论文详细介绍了国内外聚羧酸高性能减水剂的研究进展，分析了聚羧酸减水剂的作用机理，，并从分子设计的角度，以两步法制备聚羧酸减水剂，对聚羧酸高性能减水剂结构与性能的关系进行研究。 试验首先以丙烯酸(AA)和甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯(MPEG)为原料，采用正交设计法进行合成工艺条件的优化，得到具有聚氧乙烯侧链（PEO）的甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯(MPEGA)大单体，酯化率最高可达95%，并用FTIR和GPC进行表征。 然后采用自由基水溶液共聚法，在分子中引入羧基、磺酸基、酰胺基、以及PEO侧链合成聚羧酸减水剂，并用FTIR和EDS进行表征。采用XRD和SEM对加入自制聚羧酸减水剂加入水泥的水化过程进行表征。由减水剂加入水泥净浆中性能测试结果可知，羧基、磺酸基、酰胺基对提高减水剂的分散能力效果明显，其中羧基影响最为显著。聚氧乙烯侧链、酰胺基对提高减水剂的保塑能力效果明显，其中聚氧乙烯侧链影响最为显著。在单体配比为n(AA): n(MPEGA): n(AM): n(SAS)=3.75:1.00:3.75:2.5时，在烯丙基磺酸钠、丙烯酸的混合溶液中同时滴加MPEGA、AA的混合溶液和引发剂过硫酸铵，制得的减水剂分散性能和保塑性能最佳。 对合成的聚羧酸高性能减水剂进行水泥、混凝土试验。结果表明自制的聚羧酸高性能减水剂与普通硅酸盐水泥具有良好的相容性；当掺量为0.5%时，减水率可以达到30%，配制的混凝土具有较好的保坍性。
【关键词】：聚羧酸减水剂 酯化 合成 分散性 应用性能
【学位授予单位】：中北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TU528.042.2
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 1 绪论10-18
• 1.1 聚羧酸高性能减水剂概述10-13
• 1.1.1 聚羧酸高性能减水剂的概念10
• 1.1.2 聚羧酸高性能减水剂的作用机理10-12
• 1.1.3 聚羧酸高性能减水剂的合成方法12-13
• 1.2 聚羧酸高性能减水剂的研究进展13-16
• 1.2.1 聚羧酸高性能减水剂的国外研究进展13-14
• 1.2.2 聚羧酸高性能减水剂的国内研究进展14-16
• 1.3 聚羧酸高性能减水剂研究中存在的问题16-17
• 1.4 本课题研究的技术路线17
• 1.5 本课题研究的主要内容17-18
• 2 酯化大单体的合成18-28
• 2.1 引言18-19
• 2.2 实验部分19-22
• 2.2.1 主要实验药品及仪器19-20
• 2.2.2 合成工艺20-21
• 2.2.3 测试内容与表征方法21-22
• 2.3 结果与讨论22-27
• 2.3.1 正交试验设计及分析22-24
• 2.3.2 不同分子量 MPEGA 的合成24
• 2.3.3 MPEGA 的提纯24-25
• 2.3.4 MPEGA 表征25-27
• 2.4 本章小结27-28
• 3 四元聚羧酸高性能减水剂的合成28-51
• 3.1 引言28-29
• 3.2 实验部分29-32
• 3.2.1 主要实验药品和仪器29-30
• 3.2.2 合成工艺30
• 3.2.3 测试内容与表征方法30-32
• 3.3 结果与分析32-49
• 3.3.1 AA 用量对聚羧酸高性能减水剂性能的影响32-35
• 3.3.2 MPEGA 用量对聚羧酸高性能减水剂的性能影响35-38
• 3.3.3 AM 用量对聚羧酸高性能减水剂的影响38-41
• 3.3.4 SAS 用量对聚羧酸高性能聚羧酸高性能减水剂的性能影响41-45
• 3.3.5 自制减水剂 PCE 对水化进程的影响45-47
• 3.3.6 自制减水剂 PCE 的结构表征47-49
• 3.4 本章小结49-51
• 4 减水剂的应用性能研究51-58
• 4.1 实验部分51-53
• 4.1.1 实验原料与仪器51
• 4.1.2 性能测试所用原料51-52
• 4.1.3 测试内容与表征方法52-53
• 4.2 结果与分析53-57
• 4.2.1 自制减水剂 PCE 掺量对水泥净浆流动性的影响53
• 4.2.2 自制减水剂 PCE 与不同水泥的相容性53-54
• 4.2.3 减水剂对净浆流动度和流动度保持性的影响54-55
• 4.2.4 减水剂对混凝土减水率的影响55-56
• 4.2.5 减水剂对混凝土拌合物坍落度损失的影响56-57
• 4.3 本章小结57-58
• 5 结论58-59
• 参考文献59-65
• 攻读硕士期间发表的论文及所取得的研究成果65-66
• 致谢66

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前7条

1 李崇智,冯乃谦,王栋民,侯云芬;梳形聚羧酸系减水剂的制备、表征及其作用机理[J];硅酸盐学报;2005年01期

2 何靖,庞浩,张先文,廖兵;新型聚醚接枝聚羧酸型高效混凝土减水剂的合成与性能[J];高分子材料科学与工程;2005年05期

3 王子明;张瑞艳;王志宏;;聚羧酸系高性能减水剂的合成技术[J];材料导报;2005年09期

4 郭保文,杨玉启,尉家臻;新型羧酸系高效减水剂合成研究[J];山东建材学院学报;1998年S1期

5 马军委;张海波;张建锋;谢正恒;李新锋;;聚羧酸系高性能减水剂的研究现状与发展方向[J];国外建材科技;2007年01期

6 温浩,隋晓宏,欧杰,童维玲;自密实高性能混凝土在澳门观光塔工程中的应用[J];中国建材科技;2000年05期

7 李崇智,李永德,冯乃谦;21世纪的高性能减水剂[J];混凝土;2001年05期

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本文编号：319946