马来酸酐型聚羧酸系减水剂的合成及其性能的研究

作     者：王海玥 

作者单位：沈阳工业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：李继新

授予年度：2016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：马来酸酐 聚羧酸系减水剂 马来酰亚胺 烯丙基聚乙二醇 作用机理 

摘      要：根据聚羧酸系减水剂微观结构的特点,从分子设计角度出发,对聚合物的结构进行了优化,制备出一系列马来酸酐型聚羧酸系减水剂。其中包括两个体系：一个体系是以马来酸酐为单体,通过与具有不同亲水长链的单体进行聚合,制备聚马来酸酐系减水剂;另一个体系是以马来酰亚胺和甲基丙烯磺酸钠(SMAS)、马来酸酐(MAH)和丙烯酸(AA)等单体为原料,制备马来酰亚胺系减水剂。探讨了两种体系减水剂的应用性能,并对马来酰亚胺系减水剂的作用机理进行了初步探讨。以对氯甲基苯乙烯(CSt)、马来酸酐(MAH)、蔗糖(SUE)和聚乙二醇(PEG)为单体,合成聚马来酸酐系减水剂苯乙烯-马来酸酐接枝蔗糖(SAMSUE)和苯乙烯-马来酸酐接枝聚乙二醇(SAMPEG)。并对其结构进行表征。以分散性能为指标设计正交试验,结果表明,以最优反应条件制备的减水剂,在掺量为0.3wt%时,净浆流动度分别为320mm和285mm,减水率分别为27.9%和26.3%。以MAH、碳酰胺(Urea)和聚乙二醇单甲醚(MPEG)为原料,制各马来酰亚胺系减水剂单体N-氨基甲酰马来酰亚胺(NCM)、N-氨基甲酰马来酸(NCMA)和N-聚乙二醇单甲醚-N’-氨基甲酰马来酰亚胺(MPNCM),并对其结构进行表征。以烯丙基聚乙二醇(APEG)、NCMA、SMAS、MPNCM, AA和MAH为原料,制备马来酰亚胺系减水剂马来酸酐-甲基丙烯磺酸钠-N-聚乙二醇单甲醚-N’-氨基甲酰马来酰亚胺(MSM)、丙烯酸-甲基丙烯磺酸钠-N-聚乙二醇单甲醚-N’-氨基甲酰马来酰亚胺(MSA)和N-氨基甲酰马来酸-甲基丙烯磺酸钠-烯丙基聚乙二醇(NSA),并对其结构进行表征。以净浆流动度为试验指标,设计正交试验,结果表明：以最优工艺条件下合成出的减水剂,在掺量为0.2wt%,时净浆流动度和减水剂分别为288mm和26.6%,298mm和27.7%,311 mm和25.7%。以吸附量和Zeta电位为试验指标,探讨了MSM、MSA和NSA的作用机理。结果表明：当减水剂分子与水泥颗粒接触时,减水剂分子中的阴阳活性基团与水泥颗粒表面的阴阳离子发生静电作用和络合作用,减水剂分子吸附在水泥颗粒表面,形成一层双电子吸附层,使水泥浆体稳定。