新型聚羧酸系保坍劑的合成與性能研究

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1、建材世界2013年第34卷第4期新型聚羧酸系保坍劑的合成與性能研究廖國(guó)勝，何正戀，劉佩(武漢科技大學(xué)，武漢430065)摘要：根據(jù)減水荊的“吸附一分散’’作用機(jī)理，通過(guò)一步法使改性聚醚與不飽和羧酸共聚，在引入陰離子表面活性基團(tuán)的條件下，制備出一種具有羧基、羥基、磺酸基等陰離子活性基團(tuán)的高性能聚羧酸保坍荊。通過(guò)時(shí)摻加該聚羧酸保坍劑進(jìn)行水泥凈漿流動(dòng)度試驗(yàn)、水泥適應(yīng)性試驗(yàn)、混凝土應(yīng)用性能試驗(yàn)以及對(duì)其進(jìn)行紅外光譜分析，測(cè)試聚羧酸保坍劑的性能。關(guān)鍵詞：共聚；陰離子活性基團(tuán)；保坍劑R鷦嗡rchonSynthesisandPerfo咖鋤ceofPolycarboxylicSl咖叩Retain

2、ingAdIIIixtureLIAoG“o-奶e靠g，HEZ^e咒g—Z缸犯，Lj【，P“(WuhanUniversityofscienceandTechnology，Wuhan430065，china)Abst翰ct：王hsedonthe”adSorptioI卜dispersion”mecha血smofpolycarb0Xylatewaterreducer，urlderdleconditionoftheintroductionofa11io面csurfaceactivegroups，tmspapercompoundeda11ighperfonnanceofcarboxyl，h

3、如x)7l，sulfa獅oIlicactivegroupspolycar_boxylicslumpretaillingadmixturebyone-stepme出0dmodifiedpolyether麗thunsatumtedcarboxylicacidcopolymer．I匆experimentwithpolycarboxylicaddingslumpretajnjngadmixtureforcementslurryflu—iditytest，cementadaptabiIitytest，concreteapplicationperfomancetesta11dthei—ra

4、redspectmmamlysis，thepe卜fo咖anceofthepolycarboxylicslumpretainir培admixturewastested．KeywoHlS：copolymerize；amollicactivegroup；slumpretaimngadmiXture隨著交通、水電、市政等基礎(chǔ)建筑事業(yè)的高速發(fā)展，大跨度橋梁、高樓大廈以及高鐵隧道等大型工程建設(shè)的興起，混凝土外加劑得到了廣泛的應(yīng)用，特別是聚羧酸類減水劑口]。相比于傳統(tǒng)的減水劑，聚羧酸類減水劑具有分散性好、減水率高、分子結(jié)構(gòu)靈活、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)[2。]。建設(shè)工程中要求混凝土外加劑要和混凝土有良

5、好的適應(yīng)性，但是在實(shí)際工程中，聚羧酸類減水劑經(jīng)常遇到坍落度損失過(guò)快等問(wèn)題[4]。該研究主要是從減水劑的“吸附一分散”及坍落度保持機(jī)理出發(fā)，通過(guò)一步法使改性聚醚與不飽和羧酸共聚，在引人陰離子表面活性基團(tuán)的條件下，然后通過(guò)合理的分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，開(kāi)發(fā)出性能優(yōu)異的聚羧酸系高性能保坍劑[5]。1新型聚羧酸系保坍劑的設(shè)計(jì)思路混凝土坍落度損失的根本原因在于水泥的水化反應(yīng)，水泥遇水發(fā)生水化反應(yīng)，隨著水化反應(yīng)的進(jìn)行，一部分自由水在水泥顆粒凝聚的過(guò)程中被包裹，另一部分自由水被蒸發(fā)掉了，造成混凝土漿體中的自由水的逐漸減少[6]。通過(guò)一步法使改性聚醚與不飽和羧酸共聚，在引入陰離子表面活性基團(tuán)的條件下，制

6、備出具有羧基、羥基、磺酸基等陰離子活性基團(tuán)的聚羧酸保坍劑。聚羧酸保坍劑的負(fù)電荷(羧基、羥基、磺酸基等陰離子)就會(huì)和水泥顆粒表面的正電荷相互作用，使保坍劑分子牢固的吸附在水泥顆粒表面，造成水泥顆粒表面形成一層雙電子層。這樣每個(gè)水泥顆粒的表面就會(huì)帶有相同的電荷，由于同種電荷相互排斥，水泥顆粒就會(huì)分散開(kāi)來(lái)。水泥顆粒的絮凝結(jié)構(gòu)被破壞，里面被包裹的自由水被釋放出來(lái)參與流動(dòng)，從而有效地增加混凝土拌合收稿日期：2013．06—07．基金項(xiàng)目：湖北省自然科學(xué)基金(2010CD，孫62)．作者簡(jiǎn)介：廖國(guó)勝(1971一)，副教授．E-majl：807463553@qq．com建材世界2013年第3

7、4卷第4期2．3合成步驟用TPEG、丙烯酸，蒸餾水配置一定量的底料，用復(fù)合分子量調(diào)節(jié)劑、引發(fā)劑、蒸餾水配置定量的A料和B料，然后將底料加入到裝有攪拌器的三口燒瓶中。將水浴鍋的溫度升至70℃，把裝有底料的三口燒瓶放置水浴鍋中加熱攪拌。然后同時(shí)連續(xù)均勻向三口燒瓶中滴加A料和B料，A料的滴加時(shí)間控制在2．5h，B料的滴加時(shí)間控制在3．oh，待A料和B料滴加完后，繼續(xù)保溫1h，最后用30％氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH值至6．o～7．o，即得聚羧酸系保坍劑。3產(chǎn)品性能研究3．1水泥凈漿測(cè)試試驗(yàn)材料：減水劑n}