马来酸类聚羧酸减水剂的合成与性能研究

 研究合成了聚乙二醇单甲醚（MPEG）的马来酸单酯(MAMPEG),并将之与丙烯酸(AA)、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)、乙烯基磺酸钠(SVS)等单体通过自由基水溶液共聚合得到了一系列聚羧酸减水剂,研究了单体加料方式、MPEG相对分子质量、单体组成、引发剂用量等对所得减水剂水泥净浆流动度的影响。结果表明,采用先加MALMPEG、后连续滴加其他单体的加料方式比MALMPEG和其他单体一起滴加的加料方式所得减水剂的性能更好,两者的水泥净浆流动度分别为310 mm和240 mm;随着MPEG相对分子质量增大,所得减水剂水泥净浆流动度先增大后减小,以MPEG-1000为最佳;随着单体组成中酸根离子单体与酯类单体比例的增加,所得减水剂的水泥净浆流动度先增大后减小,当(AA+SVS)/(MALMPEG-1000+HEMA)=1.39(摩尔比)时,所得减水剂的水泥净浆流动度最大;随着引发剂用量增加,所得减水剂水泥净浆流动度先增大后减小,适宜的引发剂用量为单体摩尔总量的1.5%～2.5%。     

复合型氨基磺酸系高效减水剂的合成和改性研究

实验合成了氨基磺酸系高效减水剂,同时对产物进行净浆流动度经时损失和砂浆减水率的试验.结果表明该产品对水泥的适应性较好,并能较长时间防止流动度损失,掺量为0.8%时,3h的净浆流动度仍在180mm以上.在已有的氨基磺酸系高效减水剂基础上,引入三种改性剂,经物理复配制成三种复合型氨基磺酸系高效减水剂,实验证明该产品具有掺量小而减水率高的特点,掺量为0.8%时,砂浆减水率达28.0%.     

聚羧酸减水剂的合成及其掺混水泥浆后的流动性能

采用水溶液自由基共聚的方法合成聚羧酸高效减水剂, 并通过红外光谱确定了聚羧酸高效减水剂的结构, 考察了聚羧酸高效减水剂侧链的长度、
减水剂在水泥中的掺量、 测试温度等对水泥净浆流动度的影响. 结果表明： 长侧链比短侧链的减水剂流动性更好; 减水剂在水泥中的掺量为其质量分数的0.2%; 随测试温度的升高, 水泥净浆流动度反而降低. 将新合成的聚羧酸高效减水剂与国内外常用产品进行比较, 结果显示性质优良.     

氨基磺酸系高效减水剂AH的应用性能研究

氨基磺酸系高效减水剂（简称AH）与目前广泛使用的萘系高效减水剂（FDN）相比,具有更加优异的性能。表现为：在掺量很少的情况下,水泥净浆就具有较高的流动度,当掺量相同时,其对水泥净浆流动度远超FDN。此外,它还具有明显抑制水泥净浆流动度经时损失的性能,是一种缓凝型的高效减水剂,与水泥的相容性好,对混凝土也能表现出显著的减...     

复合型氨基磺酸系高效减水剂的合成和改性研究

实验合成了氨基磺酸系高效减水剂，同时对产物进行净浆流动度经时损失和砂浆减水率的试验．结果表明该产品对水泥的适应性较好，并能较长时间防止流动度损失，掺量为0．8％时，3h的净浆流动度仍在180mm以上．在已有的氨基磺酸系高效减水剂基础上，引入三种改性剂，经物理复配制成三种复合型氨基磺酸系高效减水剂，实验证明该产品具有掺量小而减水率高的特点，掺量为0．8％时，砂浆减水率达28．0％．     

一种新型聚羧酸系高效减水剂的实验研究

采用丙烯酸、甲基丙烯磺酸钠、烯丙醇聚氧烷基醚三元共聚得到一种新型聚羧酸类减水剂.这种不通过酯化大单体直接共聚且不含酯基的聚羧酸减水剂同样具备较高的减水率和扩散性能.结果表明,该聚羧酸类减水剂对水泥具有高度的分散作用,当含固量30%、掺加量1%、水灰比为0.29时,净浆流动度可达270 mm.综合各项技术指标,通过混凝土性能实验表明这种减水剂的性能满足高效减水剂要求,且主要性能指标优于GB8076-1997《混凝土外加剂》标准要求.     

聚醚接枝聚羧酸系高效减水剂合成

采用烯丙基聚氧乙烯醚(APEG)、甲基丙烯酸(MAA)、马来酸酐(MA)以及甲基丙烯磺酸钠(MAS)为单体,以过硫酸铵为引发剂,在水溶液中共聚合成聚醚接枝的聚羧酸系减水剂.考察单体摩尔比、引发剂用量、聚合温度以及聚合时间等因素对减水剂分散性能的影响.研究结果表明:最佳合成工艺条件为n(MA)∶n(MAA)∶n(APEG)∶n(MAS)=2.5∶3.0∶1.0∶0.5,引发剂用量为单体总质量的5%,聚合温度为90℃,反应时间4~5 h,合成的减水剂其水泥净浆流动度可达235 mm,说明研究合成的聚羧酸系减水剂对水泥具有较好的分散性.     

萘系高效减水剂添加剂的合成及作用机理研究

为提高萘系高效减水剂的分散稳定性,进行了以顺丁烯二酸聚乙二醇(400,1000)单酯、烯丙基磺酸钠等烯类单体为原料,经共聚合反应合成的聚羧酸型高分子表面活性剂,作为萘系高效减水剂的分散稳定剂的研究。研究了共聚物分子结构中单体种类、相对分子量及侧链长度对水泥净浆分散性及分散稳定性的影响,合成产物对水泥净浆基本无缓凝作用又可使砂浆减水率有所提高、砂浆扩展度保持值亦明显改善;对作用机理进行探讨,认为,掺加了所合成的聚羧酸共聚物的萘系高效减水剂,保留了萘系减水剂对水泥较高的分散性,又赋予水泥颗粒较好的分散稳定性,这是静电斥力与立体效应综合作用的结果。     

高性能聚羧酸减水剂的常温制备与结构表征

以2-甲基烯丙基聚氧乙烯醚(HPEG)和丙烯酸(AA)为单体、H_2O_2/抗坏血酸(H_2O_2/VC)为引发体系、巯基乙酸(TGA)为链转移剂合成聚羧酸减水剂。通过正交试验研究6个因素对减水剂分散性能及保持性的影响,并通过单因素研究修正,利用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和核磁共振氢谱(~1H-NMR)对减水剂进行结构分析,利用凝胶色谱(GPC)测得合成减水剂分子量。结果表明:最佳工艺为在常温下(15～35℃),n(HPEG)∶n(AA)∶n(H_2O_2)∶n(VC)∶n(TGA)=1∶4. 2∶0. 40∶0. 015∶0. 10,物料滴加时间2 h,然后再反应2 h。减水剂数均分子量为44 167,分子结构的侧链聚合度为54. 66,主链聚合度为15. 89,接枝密度为23. 81%。在折固掺量为0. 15%时,水泥初始净浆流动度为285 mm,1 h后水泥净浆流动度为273 mm,净浆初凝时间由180 min缩短至170 min,终凝时间由260 min缩短至240 min,胶砂减水率达33. 4%,表明所合成聚羧酸减水剂分散性能优异。     

酯类小单体对聚羧酸减水剂缓释行为的影响

分别以丙烯酸羟乙酯(HEA)、丙烯酸羟丙酯(HPA)、衣康酸二甲酯(DEI)、富马酸二甲酯(DMF)作为功能小单体,丙烯酸和甲基烯丙基聚氧乙烯醚(HPEG)为主要原料,在氧化-还原体系下,成功制备了一系列缓释型聚羧酸减水剂(PCE)。采用红外光谱(FTIR)、核磁共振氢谱(1H NMR)等对目标产物的结构进行了表征。根据水泥净浆的流动性对比结果,确定了合成的减水剂在不同时间所达到的最大流动度,考察了不同酯类单体对聚羧酸减水剂的缓释性及分散保持性能的影响,并测试了水泥浆体的Zeta电位、PCE的吸附行为。结果表明: DEI的缓释效果优于HEA和HPA,水泥浆流动度在2 h内从190 mm达到255 mm,大大延长了减水剂PCE在水泥表面的吸附时间和流动度保持时间,在实际应用中具有良好的参考意义和应用前景。     

硫酸盐影响聚羧酸减水剂分散性的作用机理

系统研究了硫酸盐对聚羧酸减水剂吸附-分散性能的影响及其作用机理.通过净浆流动度试验及Marsh时间试验研究了硫酸盐种类及掺量对聚羧酸减水剂分散性能的影响,并通过zeta电位、平衡吸附量及絮凝结构形貌等微观测试手段对硫酸盐影响聚羧酸减水剂分散性的作用机理进行分析.结果表明:随着硫酸根溶出率及溶出速率的增加,硫酸根离子与聚羧酸减水剂间的竞争吸附作用增强;硫酸根离子破坏浆液双电层,促使zeta电位绝对值下降,从而削弱水泥颗粒表面的静电斥力作用,导致水泥浆体絮凝结构数量及强度增大,相同剪切速率对浆体中的絮凝结构破坏程度下降,浆体分散性及流变性下降.     

助磨剂对水泥与减水剂相容性的影响及改善

以净浆流动度作为水泥与减水剂相容性的评价指标,试验研究了多种助磨剂对水泥与萘系减水剂或聚羧酸减水剂相容性的影响规律,探讨了缓凝剂和引气剂对水泥与减水剂相容性的改善作用。结果表明,助磨剂对水泥与萘系减水剂相容性的影响较大,对水泥与聚羧酸减水剂相容性的影响较小。缓凝剂和引气剂均能改善水泥与萘系减水剂的相容性,随其掺加量的增加,改善作用逐渐增大。含缓凝剂/引气剂的复合助磨剂对水泥净浆流动度有一定的改善作用,并延缓水泥的凝结时间。含缓凝剂的复合助磨剂对水泥有增强作用,而含引气剂的复合助磨剂会降低水泥的胶砂强度。     

泥粉对聚羧酸减水剂水泥净浆流变性的影响

为探究泥粉和聚羧酸减水剂对水泥净浆流变性的影响,在掺入聚羧酸减水剂母液和两种复配助剂的基础上,分别外掺1%,2%,3%的高岭土型和蒙脱土型泥粉,并采用Bingham流变模型系统地研究泥粉掺量、种类和聚羧酸减水剂助剂对水泥净浆屈服应力及塑性粘度的影响规律.通过X射线(XRD)小角度衍射、总有机碳(TOC)、Zeta电位对宏观试验结果进行验证.结果表明:增大泥粉掺量可降低聚羧酸减水剂水泥净浆的流变性;高岭土型普通黏土对降低聚羧酸减水剂水泥净浆流变性的程度小于蒙脱土型膨润土;异戊烯基聚氧乙烯醚(TPEG类)保坍型助剂F1对水泥净浆流变性的促进作用大于异丁烯基聚氧乙烯醚(HPEG类)减水型助剂F2.     

P（AA-co-MA）/PEG聚羧酸减水剂的合成及性能研究

以丙烯酸（AA）、马来酸酐（MA）和聚乙二醇（PEG）为原料,以过硫酸钾（KPS）为引发剂,通过原位酯化法合成P（AA-co-MA）/PEG三元共聚型聚羧酸减水剂,探讨各合成因素对减水剂性能的影响。研究表明,最佳合成工艺为：n（PEG）：n（AA）：n（MA）=1.0：1.2：1.0,引发剂用量为1.5%（相对PEG、AA和MA总物质的量分数）、聚合温度为80℃、反应时间为6h。此条件下制得的减水剂具有最优的水泥净浆流动度。     

颗粒分布对水泥与减水剂相容性的影响

采用Marsh筒法与净浆流动度法研究了相同熟料制备的不同颗粒分布的水泥样品与减水剂的相容性,揭示了粉体比表面积、均匀性系数（n）、特征粒径（x′）、堆积孔隙率与相容性的关系。结果表明：样品比表面积越大, n越大,x′越小,堆积空隙率越大,水泥与减水剂的相容性越差。当比表面积与x′ 相近时,n越大,浆体的流动性越差,饱和点掺量越大或饱和点Marsh时间越长,流动度经时损失越小。随着样品比表面积增大,饱和点掺量增大,流动度减小,流动度经时损失增大,与减水剂相容性变差,且对于n越大的样品,比表面积增大对相容性的不利影响越显著。凡是能降低堆积空隙率,使水泥颗粒分布连续而较宽,且自身需水性较低的微细粉体,均有利于改善水泥与减水剂的相容性。     

使用聚羧酸类高效减水剂配制C100高性能混凝土的应用研究(英文)

利用新型聚羧酸高效减水剂(n-SPC)制备了C100高性能混凝土.考察了n-SFC对水泥浆流动性和减水效率的影响,测定了C60,C100和混凝土管桩的抗压强度.结果表明,n-SPC只需加入萘系高效减水剂(FDN-5)的1/3就可以达到与FDN-5相同的流动性和坍落度值,C100的7 d抗压强度为95.6MPa,28 d为119.2MPa;以0.16%n-SPC作为添加剂的混凝土管桩就能获得添加0.65%FDN-5相同的抗压强度,二者分别为103.0 MPa和102.3 MPa.     

水泥与减水剂相容性的流变学研究

通过考察水灰比、减水剂类型、水泥等因素对水泥与减水剂相容性及净浆流变性能的影响,研究相容性与浆体流变性能的关系,阐述了相容性的流变学含义.研究结果表明:掺减水剂的水泥净浆的流变特征符合一般宾汉姆流型或牛顿流型.Marsh筒法检测的流速是浆体屈服应力和黏度系数的综合反映;饱和点掺量与饱和点Marsh时间分别代表了浆体屈服应力和黏度系数降低至最小恒定值时对应的减水剂最小掺量,以及最小黏度系数的大小.