低分子量聚羧酸鹽粘土抑制劑的合成及性能研究.pdf

1、聚羧酸減水劑作為第三代高性能減水劑，是高性能混凝土的重要外加劑，但隨著混凝土行業(yè)的快速發(fā)展，聚羧酸減水劑也逐漸顯露出自身存在的一些問(wèn)題，其中聚羧酸減水劑對(duì)粘土非常敏感是制約其發(fā)展與推廣的一個(gè)重要問(wèn)題。本文分別研究了膨潤(rùn)土、高嶺土、云母以及陜西西安本地渭河中的渭河土對(duì)聚羧酸減水劑的影響。通過(guò)對(duì)水泥凈漿流動(dòng)度的測(cè)試，發(fā)現(xiàn)膨潤(rùn)土對(duì)聚羧酸減水劑的影響最大，當(dāng)其摻量為水泥的3％時(shí)，水泥凈漿就已經(jīng)失去流動(dòng)度，云母、高嶺土以及渭河土對(duì)聚羧酸減水劑的影

2、響相對(duì)膨潤(rùn)土較小，但當(dāng)其摻量較多時(shí)也會(huì)嚴(yán)重影響水泥凈漿流動(dòng)度。
　　通過(guò)自由基共聚機(jī)理，以過(guò)硫酸銨為引發(fā)劑，異丙醇為鏈轉(zhuǎn)移劑合成了一系列低相對(duì)分子質(zhì)量的聚羧酸線型聚合物。由于小分子聚合物與聚羧酸減水劑相比分子量低，擴(kuò)散快，對(duì)粘土存在競(jìng)爭(zhēng)吸附優(yōu)勢(shì)，當(dāng)粘土對(duì)小分子聚合物大量吸附后，自然對(duì)聚羧酸減水劑的吸附降低，因此以小分子聚合物作為粘土抑制劑與聚羧酸減水劑復(fù)配使用，來(lái)緩解粘土對(duì)減水劑帶來(lái)的不良影響。通過(guò)在聚合物中引入不同的單體，探究對(duì)

3、粘土抑制性能較優(yōu)的官能團(tuán)，從本文可得，將丙烯酸（AA）與丙烯酰胺(AM)共聚，或者丙烯酸與烯丙基磺酸鈉（SAS）共聚對(duì)粘土具有較好的抑制效果。
　　在所得結(jié)果的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)合成了共聚物粘土抑制劑丙烯酸-烯丙基磺酸鈉-丙烯酰胺（AA-SAS-AM）。由于粘土呈負(fù)電性，考慮到引入陽(yáng)離子單體會(huì)對(duì)粘土存在更強(qiáng)烈的吸附，設(shè)計(jì)合成了兩性共聚物粘土抑制劑丙烯酸-烯丙基磺酸鈉-甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨（AA-SAS-DMC）。通過(guò)傅立葉紅外光

4、譜（FT-IR）、熱重(TGA)、凝膠滲透色譜(GPC)和X射線衍射（XRD）等手段對(duì)兩種共聚物的結(jié)構(gòu)、熱力學(xué)性能和相對(duì)分子質(zhì)量進(jìn)行了表征和分析。結(jié)果表明，共聚物特征吸收峰存在，熱穩(wěn)定性良好，重均相對(duì)分子質(zhì)量均小于5000。
　　分別測(cè)定了兩種共聚物粘土抑制劑 AA-SAS-AM以及AA-SAS-DMC對(duì)膨潤(rùn)土、高嶺土、云母和渭河土的抑制效果；并通過(guò)共聚物AA-SAS-DMC與無(wú)機(jī)電解質(zhì)硅酸鈉以及陽(yáng)離子表面活性劑十二烷基二甲基芐基

5、氯化銨（1227）復(fù)配作為復(fù)合粘土抑制劑使用；還研究了共聚物在粘土表面的吸附性能以及對(duì)粘土顆粒 Zeta電位的影響。結(jié)果表明，共聚物AA-SAS-AM和AA-SAS-DMC對(duì)膨潤(rùn)土、高嶺土、云母以及渭河土都有較好的抑制效果；與硅酸鈉或十二烷基二甲基芐基氯化銨復(fù)合使用后，對(duì)粘土的抑制效果更佳，其中復(fù)配十二烷基二甲基芐基氯化銨對(duì)水泥前期凈漿流動(dòng)度提高較多，復(fù)配硅酸鈉對(duì)水泥后期凈漿流動(dòng)度提高較多；共聚物AA-SAS-DMC在云母上的吸附量隨著