三元共聚聚羧酸減水劑的合成工藝和性能研究.pdf

1、本論文依據(jù)分子設計理論，對要合成的聚羧酸減水劑進行了分子設計，采用可聚合單體直接共聚的方法，對實驗進行正交設計，確定了合成路線及方法：首先用馬來酸酐和不同分子量的聚乙二醇進行酯化，合成含有聚氧乙烯基的大單體順丁烯二酸聚乙二醇單酯，再用該具有聚合活性的大單體與甲基烯丙基磺酸鈉進行水溶液聚合，合成了系列聚羧酸減水劑MPS。優(yōu)化了酯化工藝和合成工藝；討論了酯化工藝對酯化率和減水性能的影響以及合成工藝對減水劑減水性能的影響；確定了最佳酯化和合成

2、條件；利用紅外光譜表征了減水劑結(jié)構(gòu)；按照GB/T 8077-2000測定減水性能和減水劑質(zhì)量指標，討論減水劑的減水性能，研究減水機理，最后得到以下結(jié)論： 本論文合成的聚羧酸減水劑MPS分子呈梳形結(jié)構(gòu)，分子結(jié)構(gòu)有主鏈短支鏈長的特征，分子主鏈上接枝了不同的活性基團羧基和磺酸基，支鏈上接枝了長度不等的聚氧乙烯鏈(PEO)，具有良好的減水性能，在水泥中有優(yōu)良的分散效果。最高減水率可達到48％，各項質(zhì)量指標也達到了國家標準要求。

3、實驗合成了三個系列的大單體順丁烯二酸聚乙二醇單酯，酯化率最大時的合成條件如下：MP-1的合成條件為n<,PEG-1>：n<,MA>=1:1.1，反應時間3h，反應溫度120℃，催化劑用量6％，此時酯化率為73.28％；MP-2的合成條件為n<,PEG-2>：n<,MA>=1:2，反應時間4h，反應溫度120℃，催化劑用量6％，此時酯化率為54.71％；MP-3的合成條件為n<'PEG-3>：n<,MA>=1:1.1，反應時間2h，反應溫

4、度90℃，催化劑用量4％，此時酯化率為32.41％。 通過減水性能的測定發(fā)現(xiàn)并非酯化率越大減水性能就越好，對于MP-1，酯化率在50.0％～57.0％之間時減水劑減水性能較好：對于MP-2，酯化率在31.5％～42.0％之間時減水性能較好；對于MP-3，酯化率在20.0％～26.5％之間時減水性能較好。實驗最終選取了最佳減水性能下的酯進行聚合工藝的優(yōu)化，分別選用了酯化率為50.13％的4號MP-1、酯化率為為40.57％的4號M

5、P-2和酯化率為26.46％的7號MP-3。 實驗確定了聚合最佳工藝條件，MPS-Ⅰ最佳合成條件為:n<,MP-1>：n<,MAS>=1:1，反應時間5h，反應溫度95℃，引發(fā)劑用量6％，30S水泥凈漿流動度為283.5mm，減水率為47.5％；MPS-Ⅱ最佳合成條件為：n<,MP-2>：n<,MAS>=1:1，反應時間3h，反應溫度85℃，引發(fā)劑用量4％，此時30S水泥凈漿流動度為274.5mm，減水率為46.15％；MPS-