低敏感性酯醚共聚聚羧酸减水剂的合成与性能研究

作     者：吴琼 

作者单位：武汉科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：廖国胜

授予年度：2018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：聚羧酸减水剂 酯醚共聚 低敏感性 分子结构表征 

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。