磷酸型聚羧酸減水劑的合成工藝研究.pdf

1、聚羧酸高效減水劑（PC）是一類由聚羧酸主鏈和特定功能性側鏈構成的分散劑，因其用量少、高減水率、分散性能好等特點，在水泥混凝土行業(yè)有廣泛的應用。但是，傳統(tǒng)的聚羧酸減水劑合成溫度相對高，生產中反應釜溫度不易控制，存在操作難度大、能耗高、成本高的問題。同時，水泥中存在的SO42-離子與減水劑競爭性附著到水泥顆粒表面，降低了減水劑的減水效果，引入磷酸基團之后能夠減小 SO42-離子的競爭吸附。因此，本文通過分子設計，在減水劑中引入-COOH、磷

2、酸基、-SO3H等基團，在氧化-還原引發(fā)體系的作用下制備了磷酸型聚羧酸減水劑。
　　首先，研究了在較低溫度下制備聚羧酸減水劑的機理和磷酸基團在水泥中的作用機制，為降低減水劑的聚合溫度和引入磷酸基團提供了理論依據(jù)。
　　其次，對大單體的種類和分子量、鏈轉移劑、氧化-還原體系進行了選擇，結果表明分子量為2400的異戊烯醇聚氧乙烯醚大單體（TPEG）和其他小單體在氧化還原劑過硫酸銨-抗壞血酸與鏈轉移劑巰基丙酸的作用下制備的磷酸型聚

3、羧酸減水劑表現(xiàn)出優(yōu)異的性能。
　　最后，通過單因素實驗和響應面分析實驗確定制備磷酸型聚羧酸減水劑的主要原料甲基丙烯酸（MAA）、甲基丙烯基磺酸鈉（SMAS）、不飽和磷酸單酯（UPE）、異戊烯醇聚氧乙烯醚（TPEG）之間的摩爾比為3.87:0.29:0.49:1。優(yōu)化后的合成工藝條件為氧化型引發(fā)劑(NH4)2SO摻量是總單體摩爾量的4％（摩爾分數(shù)，下同），還原型引發(fā)劑抗壞血酸摻量為總單體摩爾量的0.35%，鏈轉移劑摻量為總單體摩爾量

4、的3%，聚合時間為4 h，聚合溫度為35℃，以勻速滴加的方式進行加料。在以上工藝條件下制備的減水劑的初始水泥凈漿流動度為310 mm，減水率達到30%，固含量達到39%。另外，由響應面分析結果可知各個單體的摩爾比對減水劑性能的作用順序依次為：n(MAA):n(TPEG)>n(UPE):n(TPEG)>n(SMAS):n(TPEG)。
　　本文制備的磷酸型聚羧酸減水劑分散能力強，與水泥的相容性較好，而且工藝過程節(jié)能、環(huán)保，對減水劑的