聚羧酸系高效减水剂的制备及性能研究

发布时间：2017-05-17 00:07

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

【摘要】： 聚羧酸系减水剂具有高减水率和控制坍落度损失的优点,但不同结构的聚羧酸减水剂其减水性能和坍落度保持性有很大差别,因此研究和开发具有特定结构的新型聚羧酸减水剂及结构与性能的关系受到国内外的广泛关注。 本文从聚羧酸减水剂的结构入手,通过分子设计,以两步合成法制得了聚羧酸系减水剂。试验分别采用三种不同分子量的甲氧基聚乙二醇与甲基丙烯酸,通过直接酯化合成制备出不同结构的甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯(大分子单体),然后将这些不同结构的甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯与甲基丙烯酸、甲基丙烯磺酸钠等单体在水溶液中经过自由基聚合,得到了不同结构的聚羧酸减水剂。结果表明:同时具有长侧链与短侧链相间结构的聚羧酸减水剂比单一侧链长度的减水剂有更好的水泥分散性和分散保持性;利用红外光谱和核磁共振谱对特定结构的聚羧酸系高效减水剂官能团和分子结构进行了表征。 此外还研究了聚合反应原料配比、工艺参数、控制条件对聚羧酸减水剂水泥分散性和分散保持性的影响规律,进而确定了聚羧酸系高效减水剂的最佳配比和工艺条件。 应用制备的减水剂按混凝土相关标准对其性能进行了测试,结果表明所制备的减水剂具有掺量小、减水率较高以及坍落度保持性好的特点,对新拌和硬化混凝土的性能有显著改善。
【关键词】：聚羧酸系高效减水剂 分子设计 断齿形结构 水泥浆体流动性 结构表征
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TU528.042.2
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-7
• 目录7-10
• 1 绪论10-21
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 混凝土高效减水剂的分类及其特点11-14
• 1.3 聚羧酸系高性能减水剂的研究进展14-18
• 1.3.1 国外的研究进展14-16
• 1.3.2 国内的研究进展16-18
• 1.3.3 聚羧酸系高效减水剂的发展趋势和前景18
• 1.4 聚羧酸系高效减水剂的合成方法及特点18-19
• 1.4.1 可聚合单体直接共聚法及特点18
• 1.4.2 聚合后功能化法及特点18-19
• 1.4.3 原位聚合与酯化法及特点19
• 1.5 聚羧酸系高效减水剂研究中存在的问题19-20
• 1.6 本文研究的主要内容20-21
• 2 原材料及试验方法21-26
• 2.1 试验原料21-22
• 2.1.1 制备大单体原料21
• 2.1.2 合成聚羧酸减水剂所用原料21-22
• 2.1.3 分析用原料22
• 2.1.4 减水剂性能测试的主要材料22
• 2.2 实验仪器、设备22-23
• 2.2.1 实验用玻璃仪器22
• 2.2.2 实验用主要设备22-23
• 2.3 试验与测试方法23-26
• 2.3.1 固含量的测试方法23
• 2.3.2 水泥净浆流动度的测试方法23-24
• 2.3.3 红外光谱的测定方法24
• 2.3.4 核磁共振的测试方法24-26
• 3 甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯的的制备技术26-37
• 3.1 甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯(大单体)的制备原理26
• 3.2 实验方案26-27
• 3.2.1 实验步骤26-27
• 3.2.2 实验设计27
• 3.3 体系酸值及酯化率的测定27-28
• 3.4 实验结果与讨论28-34
• 3.4.1 反应时间对酯化反应的影响28-29
• 3.4.2 各分子量的甲氧基聚乙二醇的酯化反应的正交实验结果分析29-34
• 3.5 酯化产物的结构表征34-35
• 3.5.1 不同分子量的甲氧基聚乙二醇的红外光谱表征34-35
• 3.6 本章小结35-37
• 4 聚羧酸系高效减水剂的合成与制备37-48
• 4.1 聚合反应机理37-38
• 4.2 聚羧酸系高效减水剂制备技术与工艺参数的确定38-47
• 4.2.1 聚羧酸系高效减水剂的实验方案及工艺流程38-39
• 4.2.2 减水剂合成工艺参数的确定39-42
• 4.2.3 实验再现性42-43
• 4.2.4 酯化率与减水剂对水泥分散性能的关系研究43-47
• 4.3 本章小结47-48
• 5 具有不同侧链长度的聚羧酸减水剂构效关系研究48-61
• 5.1 不同侧链长度的聚羧酸减水剂的结构表征方法48
• 5.2 不同侧链长度的聚羧酸减水剂的结构表征48-52
• 5.2.1 单一侧链长度的聚羧酸减水剂的红外光谱谱图分析48-50
• 5.2.2 单一侧链长度的聚羧酸减水剂的核磁共振谱图分析50-52
• 5.3 两种不同长度的侧链复合合成减水剂的实验设计及性能、结构表征52-55
• 5.3.1 实验设计及分散性能研究53-54
• 5.3.2 结构表征54-55
• 5.4 三种不同长度的侧链复合合成减水剂的实验设计、性能与结构表征55-57
• 5.4.1 实验设计及分散性能研究55-56
• 5.4.2 结构表征56-57
• 5.5 粘度与减水剂分散性能的关系57-58
• 5.6 聚羧酸减水剂的分子结构模型与作用机理分析58-60
• 5.6.1 聚羧酸减水剂的分子结构模型58-59
• 5.6.2 聚羧酸减水剂的作用机理分析59-60
• 5.7 本章小结60-61
• 6 聚羧酸系减水剂的水泥适应性及其对混凝土性能的影响61-68
• 6.1 原材料与混凝土配合比61-62
• 6.1.1 原材料61
• 6.1.2 混凝土配合比61-62
• 6.2 实验方法62-63
• 6.2.1 混凝土拌合物坍落度及其经时损失的测定方法62
• 6.2.2 混凝土拌合物减水率的测定方法62
• 6.2.3 混凝土拌合物凝结时间的测定方法62-63
• 6.2.4 抗压强度的测定63
• 6.3 聚羧酸减水剂的水泥适应性63-64
• 6.3.1 自制减水剂与不同水泥的相容性63-64
• 6.4 减水剂对混凝土基本性能的影响64-67
• 6.4.1 减水剂对混凝土坍落度的影响65
• 6.4.2 减水剂对混凝土拌合物凝结时间的影响65-66
• 6.4.3 减水剂对混凝土拌合物抗压强度的影响66
• 6.4.4 减水剂对混凝土减水率的影响66-67
• 6.5 本章小结67-68
• 7 结论68-69
• 致谢69-70
• 参考文献70-73

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 蓝文坚;李丽;崔崇;刘志勇;;聚羧酸盐高效减水剂的制备及性能影响因素[J];烟台大学学报(自然科学与工程版);2010年04期

中国重要会议论文全文数据库 前2条

1 张绪清;杜钦;黄靖烈;郭惠玲;陈刚;雷家珩;;酯型聚丙烯酸高效减水剂的合成及其条件优化[A];混凝土外加剂生产技术和应用新进展学术交流会议论文集[C];2012年

2 张绪清;杜钦;黄靖烈;杜小弟;陈刚;雷家珩;;两步法合成酯型聚甲基丙烯酸减水剂的工艺研究[A];混凝土外加剂生产技术和应用新进展学术交流会议论文集[C];2012年

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 张德亮;聚羧酸系高效减水剂的合成及性能实验研究[D];华侨大学;2012年

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本文编号：372171