超支化聚羧酸减水剂的研制

发布时间：2020-10-20 16:43

　　相对于其它类型的减水剂,聚羧酸减水剂(PCE)具有低掺量、高减水率和环保等优点,目前已经成为研究最多且用量最大的减水剂。超支化聚合物以其独特的结构、性能以及潜在的应用前景而成为高分子领域的热门课题之一。本课题以PCE的合成为基础,使PCE与超支化聚合物相结合,将PCE设计成为具有树枝状的发散结构以增强其性能。首先,以甲基烯丙基聚氧乙烯醚2400(HPEG 2400)和丙烯酸(AA)为单体原料,过硫酸铵(APS)为引发剂,3-巯基丙酸为链转移剂,在过氧化氢-抗坏血酸(H2O2-VC)的氧化还原体系中合成PCE。以水泥净浆流动度为性能检测指标,探索引发剂用量、链转移剂用量、单体配比、反应温度和反应时间对PCE性能的影响。单因素实验确定制备PCE的适宜的条件为:引发剂APS用量为单体总质量的0.5%,单体HPEG 2400与AA的摩尔比为1:3.5,反应温度50 oC,反应时间4 h,链转移剂3-巯基丙酸用量为单体总质量的0.2%。在此条件下合成的PCE对水泥浆体有良好的分散作用,水泥净浆流动度可达310 mm。其次,通过大量实验寻找并合成出一种超支化单体。以二烯丙基胺、丙烯酸甲酯和三羟甲基丙烷为原料,成功合成出一种超支化单体B。使用傅里叶红外光谱和核磁共振氢谱对单体B进行表征,结果表明单体B的结构与预期结构一致。最后,以HPEG、AA和单体B为原料,在PCE优化条件的基础上成功研制出超支化PCE。重点考察了三种原料单体的比例对超支化PCE性能的影响,实验探索得到合成超支化PCE的适宜单体比例为n(HPEG):n(B):n(AA)=3:2:15,在此条件下合成的超支化PCE具有优异的减水性能,水泥净浆流动度达320 mm。利用凝胶渗透色谱对超支化PCE进行表征和分析,结果表明超支化PCE数均分子量为23393 g/mol,重均分子量为34671 g/mol。
【学位单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2017
【中图分类】：TU528.042.2
【部分图文】：

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硕士学位论文表 2-2 实验主要试剂（续）Table 2-2 Main experimental reagents 级别生产厂家仿 AR 广东光华科技股份有限公司 1500 AR 国药集团化学试剂有限公司 2000 AR 国药集团化学试剂有限公司 4000 AR 国药集团化学试剂有限公司 6000 AR 国药集团化学试剂有限公司11000 AR 国药集团化学试剂有限公司合成（Synthesis of PCE）

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的合成（Synthesis of Hyperbranched PCE）AA 和单体 B 为原料，合成超支化 PCE，具体步骤见表征（Performance Measurement and Charac动度8077-2012《混凝土外加剂匀质性试验方法》[100]进行，擦拭玻璃板、截锥圆模、搅拌器和搅拌锅，使其表面润板的中央，并用湿布覆盖待用。称取水泥 300 g，倒入推荐掺量的减水剂 87 g 拌合水，启动水泥净浆搅拌搅拌 120 s。将拌好的浆体迅速注入水平位置玻璃板上圆模沿垂直方向迅速提起，任水泥净浆在玻璃板上自互相垂直的两个方向的最大直径，取平均值作为水泥浆流动度如图 2-2 所示。

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