聚丙烯酸高效減水劑構(gòu)效關(guān)系及吸附-分散作用.pdf

1、聚羧酸高效減水劑(PCs)是近年來建筑材料化學外加劑領(lǐng)域的研究熱點。目前，PCs研究中幾個關(guān)鍵問題包括：①含聚氧乙烯(PEO)長鏈的可聚合大單體的合成及質(zhì)量控制；②聚合產(chǎn)物的分子量控制與測試表征方法以及減水劑結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系；③PCs減水作用機理的實驗支持和理論模型等。本文圍繞上述三個問題開展工作，包括以下三個方面內(nèi)容： (1)研究了聚乙二醇(PEG)與丙烯酸(AA)酯化反應(yīng)所得酯化產(chǎn)物(PAE)的組成、結(jié)構(gòu)以及酯化反應(yīng)條件

2、對產(chǎn)物的影響。①采用萃取分離方法對PAE中的單酯(MPAE)和雙酯(DPAE)進行了分離提純；②采用溴加成法測定不同溫度下酯化反應(yīng)體系雙鍵的濃度變化；③采用高效液相色譜(HPLC)研究了醇酸比、催化劑用量等酯化條件對酯化產(chǎn)物組成的影響。 結(jié)果表明，改變反應(yīng)條件只能影響酯化反應(yīng)的快慢，MPAE和DPAE的相對含量只與酯化率有關(guān)，而不受反應(yīng)條件的影響。該實驗結(jié)果與PEG兩端羥基具有同等反應(yīng)活性和反應(yīng)幾率的模型所導出的結(jié)論一致；

3、 (2)研究了聚合反應(yīng)條件對產(chǎn)物分子量的影響，結(jié)合減水性能探討減水劑的結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系。①采用體積排阻色譜(SEC)研究了聚合溫度、pH值、引發(fā)劑用量等反應(yīng)條件對聚合產(chǎn)物分子量及殘留單體的影響；②采用不同聚合條件得到的不同結(jié)構(gòu)的減水劑進行性能測試探討減水劑結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系。 研究表明，nMAS/nPAE在2～3、nAA/nPAE在6～8、聚合溫度80℃、引發(fā)劑用量在3％～4％時，聚合產(chǎn)物的分子量為1×104，聚合產(chǎn)物中的P

4、EO、-COOH和-SO3-的基團搭配及基團密度較好，具有較好的分散性能。 (3)通過研究水泥顆粒對PCs的選擇性吸附、PCs對水泥顆粒表面zeta電位的影響，結(jié)合性能檢測結(jié)果探討了PCs各親水基團的主導作用。 結(jié)果表明，水泥顆粒對PCs吸附存在吸附平衡，且水泥顆粒優(yōu)先吸附高分子量的減水劑分子；吸附量的隨著AA用量的增加而增大，zeta電位隨AA用量的增加而增大，隨MAS用量的增加先增大后減??；zeta電位的增加有利于水