水溶性丙烯酸聚合物結(jié)構(gòu)與性能研究.pdf

1、丙烯酸型水溶性聚合物在生產(chǎn)生活中應(yīng)用較廣,其中用于混凝土施工的聚羧酸系減水劑(PolycarboxylateSuperplasticizer,簡(jiǎn)稱PC)和用于皮革加工的丙烯酸樹脂復(fù)鞣劑是兩種重要的水溶性丙烯酸聚合物。鑒于兩者在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的重要作用,本研究從分子結(jié)構(gòu)與性能間的關(guān)系入手,研究了PC的合成方法:討論了錨固基團(tuán)(羧基和磺酸基)吸附特點(diǎn)和支鏈類型對(duì)減水劑分散性能影響;探討了長(zhǎng)支鏈型水溶性丙烯酸聚合物在皮革復(fù)鞣劑中的應(yīng)用。

2、>　　 研究首先探討了四種不同加料方法對(duì)PC性能的影響,結(jié)果表明采用引發(fā)劑過硫酸銨(APS)滴加,馬來酸酐(MAH),甲基丙烯乙烯基醚(HPMA)和甲基丙烯磺酸鈉(SAMA)一次加料的方法適合于制備馬來酸酐型聚羧酸減水劑(PC-M):而采用分別滴加APS和丙烯酸(AA),大單體甲基丙烯乙烯基醚一次加料的方式適合與制備丙烯酸型聚羧酸減水劑(PC-A)。采用上述兩種加料法,利用單因素分析法得出:PC-M最佳摩爾投料比為n(MAH):n(H

3、PMA):n(SAMA)=2.75:1:0.3,n(APS)用量為所用單體摩爾總量的4.5%;PC-A最佳摩爾投料比為n(MA):n(HPMA):n(SAMA)=3:1:0,n(APS)用量為所用單體摩爾總量的3.8%%,在水灰比(w/c)為0.29,上述兩種減水劑摻量為0.2%時(shí),凈漿流動(dòng)度分別為277mm和283mm。
　　 其次,用紫外.可見分光光度計(jì)通過測(cè)定不同離子環(huán)境下含羧基的甲基丙烯酸(MA)和含磺酸基的甲基丙烯磺酸

4、鈉(MASA)在水泥模擬物CaCO3上的吸附特點(diǎn),研究了PC中錨固基團(tuán)羧基和磺酸根的吸附特點(diǎn)和區(qū)別。研究發(fā)現(xiàn):磺酸根吸附量大于羧基;硫酸根對(duì)羧基吸附量的降低程度大于磺酸基;pH的升高有利于羧基吸附量的增加,對(duì)磺酸基吸附影響很小,并以此分析了PC和萘系減水劑在水泥的適應(yīng)性和流動(dòng)經(jīng)時(shí)變化的差異。
　　 再次,從不同支鏈類型PC在凈漿流動(dòng)度和吸附量的關(guān)系入手,結(jié)合大單體聚合活性差異,分析了醚鍵型鏈接和酯鍵鏈接的聚乙二醇(PEO)支鏈P

5、C分子結(jié)構(gòu)上的差異對(duì)吸附量的影響和在流動(dòng)經(jīng)時(shí)上變化的不同。結(jié)果表明:與AA共聚時(shí),醚型大單體傾向于形成交替型PC,PEO的空間阻力作用使得吸附量較低,導(dǎo)致初始流動(dòng)度較小;酯型大單體傾向于形成類似于嵌段型共聚物的PC,主鏈中含較長(zhǎng)含羧基的部分,有助于吸附,初始流動(dòng)度大。酯型PC吸附能力強(qiáng),減水率也較醚型PC大:熱分析表明,不同支鏈PC對(duì)硅酸三鈣(C3A)的水化產(chǎn)物鈣礬石(Fat)含量影響較小;紫外-可見分光光度法測(cè)定表明塌落度和流動(dòng)經(jīng)時(shí)上

6、的差別主要來源于醚鍵和酯鍵的支鏈鏈接方式對(duì)水泥漿體的堿性環(huán)境的耐受能力不同。
　　 最后,分別以MAH和甲基丙烯酸(MA)為羧基供體,分別與具有表面活性的PEO長(zhǎng)鏈乙烯基大單體制備了一系列丙烯酸型樹脂復(fù)鞣劑。探討了各單體用量對(duì)復(fù)柔性能的影響,對(duì)比實(shí)驗(yàn)表明:MA較MAH更適合于與HPMA制備丙烯酸復(fù)鞣劑,所制得的復(fù)鞣劑在復(fù)鞣革增厚率,染色性能上表現(xiàn)較優(yōu)。其中,所制得的甲基丙烯酸型丙烯酸樹脂復(fù)鞣劑(RA-Y)中,MA和HPMA最佳摩