保坍型聚羧酸系减水剂的合成及性能研究

发布时间：2017-05-10 19:01

  本文关键词：保坍型聚羧酸系减水剂的合成及性能研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：聚羧酸系减水剂作为一种新型的高性能减水剂,因其掺量低、减水率高、分散性能好、坍损度小、对环境友好等特点,日渐成为混凝土外加剂行业的研究热点。本文着重介绍了混凝土外加剂中减水剂的发展历程及研究现状,深入探讨了聚羧酸系减水剂的作用机理。结合高聚物的坍落度损失机理,设计出新型保坍型聚羧酸系减水剂。 根据分子设计原理,分别选用烯丙基聚氧乙烯基醚(APEG)和异戊二烯基聚氧乙烯基醚(TPEG)两类大单体,与功能小单体马来酸酐(MA)和丙烯酰胺(AM)水溶液聚合,得到两种分子结构中含有羧基(-COOH)、酰胺基(-CONH2-)、聚氧乙烯基醚基团[-(OCH2CH2)n-]等官能团的保坍型聚羧酸系减水剂(BT-1BT-2)。 通过对各聚合因素的讨论,得出合成保坍型聚羧酸系减水剂的最佳工艺参数：合成BT-1、BT-2的最佳摩尔比分别为n(APEG):n(MA):n(AM)=1:1.8:1.2, n(TPEG):n(AM):n(MA)=1:1.6:1.9,引发剂用量为单体总质量的3.5-4%,反应浓度为40%,反应温度为75℃,活性单体AM溶液和引发剂溶液分别滴加,且活性单体溶液先于引发剂溶液0.5h滴完。 采用水相凝胶色谱、红外光谱等检测手段对保坍型聚羧酸系减水剂分子进行相应的结构表征。通过对水泥吸附量、与不同水泥相容性、砂浆减水率、抗压强度及混凝土坍落度保持性等试验,明确自制保坍型聚羧酸系减水剂的各项性能指标。结果表明,本文所制的保坍型减水剂符合相关标准,在实际应用中具有良好的的保坍效果。
【关键词】：聚羧酸系减水剂 坍落度损失 表征 性能测试
【学位授予单位】：山西大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TU528.042.2
【目录】：

• 中文摘要10-11
• ABSTRACT11-13
• 第一章 综述13-26
• 1.1 混凝土外加剂简介13-15
• 1.2 减水剂简介15-18
• 1.2.1 减水剂的概念、分类及机理15-17
• 1.2.2 减水剂的发展历程及研究现状17-18
• 1.3 聚羧酸系减水剂简介18-24
• 1.3.1 聚羧酸系减水剂的概念18-19
• 1.3.2 聚羧酸系减水剂的作用机理19-22
• 1.3.3 聚羧酸系减水剂的国内外研究现状及存在问题22-23
• 1.3.4 聚羧酸系减水剂的合成方法23-24
• 1.4 研究的目的意义24-26
• 1.4.1 课题研究的目的24-25
• 1.4.2 课题研究的意义25-26
• 第二章 分子结构的设计及技术方案的确定26-30
• 2.1 分子结构的设计26-28
• 2.1.1 坍落度损失简介26-27
• 2.1.2 理论基础27
• 2.1.3 结构设计27-28
• 2.2 技术方案、主要研究进程、关键技术及创新点28-30
• 2.2.1 技术方案28
• 2.2.2 主要研究进程28
• 2.2.3 关键技术和创新点28-30
• 第三章 APEG-AM-MA保坍型聚羧酸系减水剂的合成30-41
• 3.1 引言30
• 3.2 实验部分30-33
• 3.2.1 主要试剂及仪器30-31
• 3.2.2 实验原理31-32
• 3.2.3 合成工艺32
• 3.2.4 测试与表征32-33
• 3.3 聚合反应工艺参数的确定33-38
• 3.3.1 单体摩尔比对减水剂性能的影响33-34
• 3.3.2 引发剂用量对减水剂性能的影响34-35
• 3.3.3 共聚反应温度对减水剂性能的影响35-36
• 3.3.4 反应时间对减水剂性能的影响36-37
• 3.3.5 反应浓度对减水剂性能的影响37-38
• 3.3.6 投料方式对减水剂性能的影响38
• 3.4 APEG-AM-MA保坍型聚羧酸系减水剂的表征38-40
• 3.4.1 凝胶色谱的表征39
• 3.4.2 红外光谱的表征39-40
• 3.5 本章小结40-41
• 第四章 TPEG-AM-MA保坍型聚羧酸系减水剂的合成41-54
• 4.1 引言41
• 4.2 实验部分41-45
• 4.2.1 原材料41
• 4.2.2 仪器设备41-42
• 4.2.3 实验装置与工艺流程42
• 4.2.4 实验原理42-44
• 4.2.5 实验方法44
• 4.2.6 测试与表征44-45
• 4.3 结果与讨论45-51
• 4.3.1 TPEG链长对减水剂性能的影响45-46
• 4.3.2 共聚单体组成对减水剂性能的影响46-47
• 4.3.3 引发剂种类及用量对减水剂性能的影响47-49
• 4.3.4 反应温度对减水剂性能的影响49-50
• 4.3.5 投料方式对减水剂性能的影响50-51
• 4.4 TPEG-AM-MA保坍型聚羧酸系减水剂的表征51-52
• 4.4.1 凝胶色谱分析51
• 4.4.2 红外光谱分析51-52
• 4.5 本章小结52-54
• 第五章 保坍型聚羧酸系减水剂的性能及应用研究54-67
• 5.1 实验材料及设备54
• 5.2 保坍型聚羧酸系减水剂自身性能的研究54-56
• 5.2.1 pH值的测定54
• 5.2.2 起泡、稳泡性能的测定54-55
• 5.2.3 电导率的测定55
• 5.2.4 固含量的测定55-56
• 5.3 保坍型聚羧酸系减水剂对水泥净浆性能的影响56-60
• 5.3.1 BT-1、BT-2在水泥表面吸附性能的研究56-57
• 5.3.2 BT-1、BT-2对水泥凝结时间影响的研究57-58
• 5.3.3 BT-1、BT-2与不同水泥相容性的研究58-60
• 5.4 保坍型聚羧酸系减水剂对水泥砂浆性能的研究60-62
• 5.4.1 水泥砂浆减水率的测定60-61
• 5.4.2 BT-1、BT-2对胶砂强度的影响61-62
• 5.5 保坍型聚羧酸系减水剂对混凝土性能的影响62-66
• 5.5.1 BT-1、BT-2对混凝土含气量的影响62-63
• 5.5.2 BT-1、BT-2对混凝土泌水率的影响63-64
• 5.5.3 BT-1、BT-2对混凝土强度的影响64-66
• 5.6 本章小结66-67
• 第六章 总结与展望67-69
• 6.1 论文总结67
• 6.2 研究展望67-69
• 参考文献69-74
• 作者简介74
• 硕士期间发表的论文74-75
• 致谢75-77

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 马保国;谭洪波;董荣珍;李亮;张慢;;聚羧酸减水剂缓凝机理的研究[J];长江科学院院报;2008年06期

2 丁晓川;;保坍型聚羧酸减水剂的研究[J];福建建材;2009年03期

3 吴中伟,陶有生;中国水泥与混凝土工业的现状与问题[J];硅酸盐学报;1999年06期

4 胡晓波,陈志源;高效减水剂在水泥颗粒表面的吸附[J];硅酸盐学报;2003年08期

5 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

6 卢璋;高效减水剂发展的历史、现状及趋势[J];工业建筑;1990年04期

7 马裕添;;浅谈混凝土外加剂及其应用[J];城市道桥与防洪;2010年08期

8 张新民;冯恩娟;徐正华;严生;;聚羧酸类减水剂的分子设计与结构性能关系[J];化工进展;2008年06期

9 苏力军;刘昆鹏;闫国婷;朱学旺;罗青枝;王德松;;高效减水剂作用机理及研究进展[J];河北化工;2005年06期

10 雷道斌;对日本混凝土外加剂发展现状的思考[J];混凝土;2001年11期

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1 谭洪波;聚羧酸系混凝土减水剂的研究[D];武汉理工大学;2006年

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本文编号：355360