低敏感性酯醚共聚聚羧酸减水剂的合成与性能研究

摘要

随着我国基础设施工程建设的大规模发展，我国对商品混凝土的质量要求越来越严格，聚羧酸系高性能减水剂的使用非常广泛。聚羧酸减水剂中的酯类减水剂对水泥具有较好的适应性，对掺量和材料敏感性低等优点，但合成条件苛刻、成本偏高，生产工艺复杂，产品质量控制要求更高;醚类减水剂减水率高，价格便宜，生产工艺简单，但对不同水泥适应性差异较大，对掺量和材料较敏感，混凝土离析易泌水。在实际工程中酯类或醚类聚羧酸减水剂因各自的缺点，直接影响了聚羧酸高效减水剂的使用效果。
　　针对目前醚类和酯类聚羧酸减水剂所导致的种种问题，本文在聚羧酸减水剂合成技术的基础上，通过合理的分子结构设计，采用酯醚共聚，研发出性能优异的低敏感性酯醚共聚聚羧酸减水剂。通过水溶液中自由基共聚，探讨酯醚比、丙烯酸、引发剂、链转移剂、反应时间、反应温度对减水剂的性能影响。合成低敏感性酯醚共聚聚羧酸减水剂，最佳合成工艺条件:酯醚比1∶2，引发剂用量为0.2％，链转移剂用量为0.25％，丙烯酸用量为4.65％，反应温度为30℃，反应时间为3.5h。
　　通过聚羧酸减水剂的净浆流动度试验，在0.3％的掺量下，水灰比为0.4，净浆流动度达260mm，得出合成减水剂具有醚类减水剂的高分散性;通过混凝土扩展度试验，得出合成聚羧酸减水剂在掺量、温度、用水量、原材料上低敏感性，敏感性顺序为:醚类减水剂＞酯醚共聚类减水剂＞酯类减水剂，则合成减水剂具有酯类减水剂对水泥的良好适应性，解决醚类减水剂的敏感性问题。运用红外光谱分析对所研究的低敏感性酯醚共聚聚羧酸减水剂的分子结构进行表征，结合合成试验所用原料得到聚羧酸减水剂的理想分子结构。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 聚羧酸减水剂的发展历程与研究现状

1．2 酯醚共聚聚羧酸减水剂研究背景

1．3 酯醚共聚聚羧酸减水剂研究现状

1．4 酯醚共聚聚羧酸减水剂研究意义

1．5 本课题拟解决的关键问题和技术路线

第2章 低敏感性酯醚共聚聚羧酸减水剂的合成原理及方法

2．1 合成试验

2．1．1 合成原理

2．1．2 合成原料和仪器设备

2．1．3 合成方法

2．2 性能测试

2．2．1 实验原料和仪器设备

2．2．2 测试方法

第3章 低敏感性酯醚共聚聚羧酸减水剂的合成工艺条件研究

3．1 酯醚比对合成反应的影响

3．2 丙烯酸与大单体比对合成反应的影响

3．3 反应温度对合成反应的影响

3．4 反应时间对合成反应的影响

3．5 引发剂对合成反应的影响

3．6 链转移剂对合成反应的影响

3．7 本章小结

第4章 酯类、醚类、酯醚类三种聚羧酸减水剂应用性能的研究

4．1 三种减水剂的水泥净浆敏感性对比

4．1．1 试验原料及仪器

4．1．2 不同掺量下的水泥净浆敏感性对比

4．1．3 不同水泥品种下的水泥净浆敏感性对比

4．1．4 不同环境温度下的水泥净浆敏感性对比

4．2 三种减水剂的水泥砂浆敏感性对比

4．2．1 不同河砂含泥量下的砂浆敏感性对比

4．2．2 不同石粉含量下的机制砂的砂浆敏感性对比

4．3 三种减水剂的混凝土敏感性对比

4．3．1 试验材料及混凝土配合比

4．3．2 不同掺量下的混凝土敏感性对比

4．3．3 不同环境温度下的混凝土敏感性对比

4．3．4 不同用水量下的混凝土敏感性对比

4．3．5 不同原材料下的混凝土敏感性对比

4．4 本章小结

第5章 低敏感性酯醚共聚聚羧酸减水剂的结构表征

5．1 红外光谱仪

5．2 合成减水剂的分子结构表征

5．3 本章小结

第6章 结论与展望

6．2 研究展望

致谢

参考文献

附录