聚醚型及其与改性淀粉复合型高性能减水剂的研究

作     者：赵梅桂 

作者单位：湖北大学 

学位级别：硕士

导师姓名：何培新

授予年度：2014年

学科分类：08[工学] 081304[工学-建筑技术科学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 0813[工学-建筑学] 

主      题：分子量 聚羧酸高效减水剂 羧甲基淀粉 保坍 

摘      要：聚羧酸系高性能减水剂的减水作用基础是其分子结构,本文从醚型聚羧酸系高性能减水剂结构性能关系及其与改性淀粉复合型聚羧酸系高性能减水剂的制备两方面展开研究。具体工作包括以下几点： (1)以改性聚醚大单体(APEG)、丙烯酸(AA)、丙烯基磺酸钠(AS)为主要单体,采用氧化还原引发体系,通过正交实验和单因素条件实验,最终得出减水剂最佳合成工艺为：聚合温度65℃左右,聚合时间4.5h左右,大单体：AA:AS=2:5:0.4(摩尔比),氧化剂与还原剂用量分别占单体总质量的0.55%和0.155%。通过红外光谱确定了聚合物即为目标产物,在本实验测试条件下,减水剂最佳质均分子量分布在18000-22000范围内。 (2)以羧甲基淀粉溶液粘度为评价标准,选用α淀粉酶对羧甲基淀粉进行降解,其用量为淀粉质量的1%;以复合型减水剂溶液稳定性为标准,得出羧甲基淀粉降解时间至少为4小时,固含量不高于20%时,溶液才能够稳定保存;通过正交实验设计,得出复合减水剂最佳合成工艺条件为：在羧甲基淀粉降解温度为75℃,降解时间为4小时,减水剂合成温度为65℃,合成时间4.5小时,理论固含量20%的条件下,单体质量比即：大单体：CMS=9：1,总质量：AA=6：1,总质量：AS=96：1(总质量=大单体质量+羧甲基淀粉质量),氧化剂和还原剂用量为单体总质量的0.30%和0.10%时,合成的复合减水剂具有良好的分散性。 (3)通过表面张力及水泥水化实验对减水剂的减水作用机理进行了初步探讨,结果表明：醚型聚羧酸系减水剂对水溶液表面张力没有显著影响,属于非引气型减水剂,而复合型减水剂掺量为0.9%时,能使水溶液表面张力降低20mN/m左右,具有一定引气性,与引气隔离“滚珠理论描述相符;这两类减水剂都能明显延缓水泥水化时间,阻碍水化产物的形成,从而提高了净浆分散稳定性。 (4)水泥饱和掺量实验表明,醚型聚羧酸系减水剂与复合型减水剂的饱和掺量均在0.3%左右;从减水剂分散性能对比测试中得出,当其掺量均为0.37%时,复合减水剂性能优于醚型和国内市售巴斯夫(BASF)化学建材(中国)有限公司聚羧酸减水剂产品,具有良好的保坍性能。