简论羧酸醚类聚羧酸高性能减水剂开发与性能

论文导读：醚（TPEG）、不饱和羧酸（A3）、不饱和磺酸盐（M-K-1）为原料，在引发剂过硫酸盐（I-M-2）引发下进行自由基聚合，合成了系列醚类PC。通过正交试验确定了原材料配比的影响；同时，对合成减水剂用红外与凝胶渗透色谱进行官能基团与分子量大小及分布表征浅析；探讨了反应温度、滴加时间、保温时间、pH值等因素对减水剂性能的影响，确定了醚类
摘要：聚羧酸高性能减水剂（PC）具有掺量低、减水率高、保坍性好、分子结构可设计等优点，已经成为今后混凝土减水剂进展的重要方向。目前，市场上聚羧酸系减水剂主要有酯类与醚类两大类，相比酯类聚羧酸减水剂，醚类PC合成具有工艺简单、生产成本低、周期短的特点，尤其是醚类PC组成材料之一的大单体——改性聚醚的问世，使得醚类PC的减水、保坍等综合性能有了很大提升，使得醚类PC在市场上更具竞争优势。本论文选用改性聚醚（TPEG）、不饱和羧酸（A3）、不饱和磺酸盐（M-K-1）为原料，在引发剂过硫酸盐（I-M-2）引发下进行自由基聚合，合成了系列醚类PC。通过正交试验确定了原材料配比的影响；同时，对合成减水剂用红外与凝胶渗透色谱进行官能基团与分子量大小及分布表征浅析；探讨了反应温度、滴加时间、保温时间、pH值等因素对减水剂性能的影响，确定了醚类聚羧酸高性能减水剂的最佳合成工艺。针对合成醚类减水剂ZZ-PC进行一系列水泥净浆、水泥砂浆与混凝土试验探讨，结果表明，ZZ-PC在较低掺量下，对不同水泥具有较好的分散性与分散保持性；其制备的水泥砂浆具有较低屈服应力与较小触变性；当固掺量为0.20%时，混凝土减水率可达25%，1h坍落度保持率达到95%，混凝土3d、14d、28d抗压强度比分别达到165.5%、169.4%和153.6%。合成减水剂性能可以通过复配技术来提升其综合性能。试验考察了ZZ-PC与其它类型减水剂之间的复配效果，确定合适的复配比例，以提升其水泥砂浆的流动性与流动保持性；考察了ZZ-PC与不同缓凝剂之间的复配效果，确定合适的复配比例，以提升其水泥砂浆的流动保持性，并增强其对水泥浆体的缓凝作用。关键词：聚羧酸减水剂论文醚类论文改性聚醚论文合成论文性能论文
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ABSTRACT6-11
第一章 绪论11-24

1.1 探讨背景11

1.2 聚羧酸系高性能减水剂的分类、合成策略与作用机理11-18

1.2.1 聚羧酸系高性能减水剂的分类12-14

1.2.1 丙烯酸/丙烯酸甲酯 PC 共聚物（第一代 PC）12

1.2.2 烯丙基醚 PC 共聚物（第二代 PC）12

1.2.3 酰胺/酰亚胺型 PC 共聚物（第三代 PC）12

1.2.4 型 PC 共聚物（第四代 PC）12-14

1.2.2 聚羧酸系高性能减水剂的合成策略14-15

1.2.2.1 可聚合单体直接共聚法14

1.2.2.2 聚合后功能化法14

1.2.2.3 原位聚合与接枝法14-15

1.2.3 聚羧酸高性能减水剂的作用机理15-18

1.2.3.1 DLVO 论述15-16

1.2.3.2 空间位阻效应论述16-17

1.2.3.3 Depletion 论述17

1.2.3.4 水化膜润滑作用17

1.2.3.5 引气隔离“滚珠”论述17-18

1.2.3.6 络合作用18

1.3 聚羧酸系高性能减水剂的探讨与运用18-23

1.3.1 聚羧酸系高性能减水剂的国内外探讨概况18-20

1.3.2 聚羧酸系高性能减水剂的运用20-22

1.3.3 有着的不足22-23

1.4 课题来源及探讨目的与作用23-24

第二章 原材料与试验策略24-32

2.1 原材料24-25

2.

1.1 合成用主要原料24

2.

1.2 不同类型减水剂24-25

2.

1.3 水泥25

2.

1.4 砂与石25

2.2 主要仪器设备25-26

2.3 试验策略26-32

2.3.1 水泥净浆、水泥砂浆流动度26

2.3.2 单体转化率26-27

2.3.3 旋转粘度27

2.3.4 红外光谱、凝胶渗透色谱27-28

2.3.5 水化热28

2.3.6 水泥凝结时间28

2.3.7 水泥砂浆流变性能28-30

2.3.8 混凝土减水率、泌水率、含气量30-31

2.3.9 混凝土坍落度、扩展度及其经时损失31

2.3.10 混凝土抗压强度31-32

第三章 醚类聚羧酸高性能减水剂的合成32-50

3.1 聚合反应机理与合成工艺32-33

3.

1.1 聚合反应机理32

3.

1.2 合成工艺32-33

3.

1.3 流动性能评价33

3.2 醚类 PC 的正交试验论文导读：
案例33-36

3.3 因素对醚类 PC 性能的影响36-47

3.1 单体配比 n(A3)/n(TPEG)对醚类 PC 性能的影响36-38

3.2 引发剂 I-M-2 用量对醚类 PC 性能的影响38-39

3.3 M-K-1 用量对醚类 PC 性能的影响39-40

3.4 氧化剂 OMK 对醚类 PC 性能的影响40-41

3.5 反应温度对醚类 PC 性能的影响41-42

3.6 滴加时间对醚类 PC 性能的影响42-44

3.7 保温时间对醚类 PC 性能的影响44-45

3.8 pH 值对醚类 PC 性能的影响45-46

3.9 A4替代 A3对醚类 PC 性能的影响46-47

3.4 TPEG 来源与合成的醚类 PC 性能间的联系47

3.5 放大试验47-49

3.6 本章小结49-50

第四章 醚类聚羧酸高性能减水剂结构表征与性能探讨50-67

4.1 减水剂的结构表征50-53

4.

1.1 红外光谱浅析结果50-51

4.

1.2 凝胶渗透色谱浅析结果51-53

4.2 合成的醚类 PC 的性能53-65
4.

2.1 饱和掺量53-54

4.

2.2 与水泥适应性54-55

4.

2.3 流变性能测试55-60

4.

2.3.1 减水剂掺量对水泥砂浆流变性的影响55-58

4.

2.3.2 单体配比 n(A3)/n(TPEG)对水泥砂浆流变性的影响58-59

4.2.3.3 减水剂 ZZ-PC 与市售减水剂 WS-PC 对水泥砂浆流变性能的比较59-60
4.

2.4 水泥浆体水化热浅析60-62

4.2.4.1 减水剂 ZZ-PC 与市售减水剂 WS-PC 对水泥浆体水化热的比较60-61
4.

2.4.2 单体配比 n(A3)/n(TPEG)对水泥浆体水化热的影响61-62

4.

2.5 对水泥凝结时间的影响62-63

4.

2.6 混凝土性能63-65

4.3 本章小结65-67
第五章 醚类减水剂复配性能的探讨67-74

5.1 醚类减水剂与不同种类减水剂复配67-69

5.

1.1 与标准型减水剂 WS-PC 复配对水泥砂浆流动性的影响67-68

5.

1.2 与减水型减水剂 WR-PC 复配对水泥砂浆流动性的影响68

5.

1.3 与保坍型减水剂 WM-PC 的复配对水泥砂浆流动性的影响68-69

5.2 醚类减水剂与不同种类缓凝剂的复配69-73
5.

2.1 与葡萄糖酸钠的复配对水泥砂浆流动性的影响69-70

5.

2.2 与白糖的复配对水泥砂浆流动性的影响70-71

5.

2.3 与六偏磷酸钠的复配对砂浆流动性的影响71

5.

2.4 与缓凝剂复配对水泥凝结时间的影响71-73

5.3 本章小结73-74
结论74-75
展望75-76
参考文献76-80
致谢80-82
附件82