聚羧酸系高适应性减水剂母液的合成及性能研究.pdf
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1、73现 代 工 程 科 技Modern Engineering Technology第 3 卷第 6 期2024 年 3 月Vol.3 No.6Mar.2024聚羧酸系高适应性减水剂母液的合成及性能研究吴春增山东正珩新材料科技有限责任公司,山东济南 250014摘 要:探究了酸醚比、VC 用量、巯基丙酸用量以及聚合反应温度对减水剂分散性能的影响。经过研究得出了一些重要结论:酸醚质量比为 4.0,H2O2与 VC 的质量比为 3.75 1,VC 用量为单体质量的 0.18%,而巯基丙酸用量为单体质量的 0.46%。在 30 条件下控制聚合温度,聚羧酸系减水母液表现出了最优异的综合性能。这种减水剂
2、母液不仅与各种地区、不同厂家生产的水泥兼容良好,而且在不同情况下都展现出极佳的适用性。它的匀质性指标和混凝土性能指标符合慢凝聚羧酸体系高性能减水剂施工规范的要求。因此,这种减水剂母液具备诸多优点,如性能稳定、投加量低、减水率高等,为工程施工提供了可靠的支持。这些研究成果有望在建筑领域推动高性能减水剂的应用与发展,为工程建设质量与效率的提高做出重要贡献。关键词:丙烯酸;聚羧酸减水剂;性能;母液中图分类号:TU528.042.2 文献标识码:ASynthesis and Performance Study of Polycarboxylic Acid Based High Adaptability
3、 Water Reducing Agent Mother LiquorWu ChunzengShandong Zhengheng New Materials Technology Co.,Ltd.,Jinan,Shandong 250014Abstract:This study investigated in detail the effects of acid ether ratio,VC dosage,mercaptopropionic acid dosage,and polymerization reaction temperature on the dispersion perform
4、ance of water reducing agents.After research,some important conclusions have been drawn:the mass ratio of acid ether is 4.0,the mass ratio of H2O2 to VC is 3.75:1,the amount of VC used is 0.18%of the monomer mass,and the amount of mercaptopropionic acid used is 0.46%of the monomer mass.Under the con
5、dition of controlling the polymerization temperature at 30,it was observed that the polycarboxylate based water reducing mother liquor exhibited the most excellent comprehensive performance.This water reducing agent mother liquor is not only well compatible with cement produced by various regions an
6、d manufacturers,but also exhibits excellent applicability in different situations.Its homogeneity index and concrete performance index meet the requirements of the construction specifications for high-performance water reducing agents in slow coagulation carboxylic acid systems.Therefore,this water
7、reducing agent mother liquor has many advantages,such as stable performance,low dosage,and high water reduction rate,providing reliable support for engineering construction.These research results are expected to promote the application and development of high-performance water reducing agents in the
8、 construction field,making important contributions to the improvement of engineering construction quality and efficiency.Keywords:acrylic acid;polycarboxylic acid water reducing agent;performance;mother liquor作者简介:吴春增(1991),男,山东正珩新材料科技有限责任公司工程师,研究方向为工程材料。聚羧酸系高性能减水剂是最新发展出来的高效减水剂1-2,具有分子结构灵活性大、功能多样性强的
9、特点。在合成过程中,使用不同类型的大分子单体、连接不同官能团,以及控制这些官能团的连接比例和合成条件,都对聚羧酸系减水剂的分子结构产生直接影响,从而影响减水母液的性能3-7。通过调整合成工艺,可以获得具备广泛相容性和卓越性能的聚羧酸系减水母液,这种调整能够满足各种工程需求。这种有针对性的合成方法为未来高性能聚羧酸系减水剂的发展指明了 方向8。合成过程中,选择特定种类的大分子单体以及调节官能团的连接比例和合成条件是实现特定性能的关键。这些控制因素影响着聚羧酸系减水剂分子的结构和特性,从而决定了减水母液在不同水泥体系中的适应性和效果。742024 年 3 月第 3 卷第 6 期现 代 工 程 科
10、技741 试验1.1 试验原材料1.1.1 母液合成材料聚羧酸减水剂母液合成所需原材料如表1所示。表1 合成材料序号名称规格相对分子量1甲基烯丙基聚氧乙烯醚(HPEG)工业级24002丙烯酸(AA)工业级723硫基丙酸(MPA)工业级1064过氧化氢(Hoz)工业级345抗坏血酸(VC)工业级1066氢氧化钠(NaOH)工业级407去离子水工业级181.1.2 混凝土性能测试原材料本试验中的混凝土原材料主要包括水泥、粉煤灰、细骨料、粗骨料、水,主要来源如下。(1)水泥:中联水泥、山水水泥、东华水泥和冀东水泥厂家的P O普通硅酸盐水泥。(2)粉煤灰:山东莱芜电厂的F类级。(3)细骨料:山东泰安细
11、度模数为3.0的河砂。(4)粗骨料:山东临沂525mm的连续级配碎石。(5)水:饮用自来水。1.2 试验方法在合成过程中,对工艺参数进行了严格的控制,以确保合成反应的准确性和稳定性。搅拌装置的初始转速设定为每分钟200转,并且采用了自动双向滴加系统作为滴加方式。这些精确的操作措施对于合成过程的控制至关重要,有助于确保反应过程的可控性和稳定性。在制备过程中,酸醚比为4.0,而过氧化氢(H2O2)与抗坏血酸(VC)的质量比为3.751。VC的用量占大单体总质量的0.18%,而巯基丙酸(MPA)的用量占大单体总质量的0.46%。同时,将聚合温度控制在30,这些严格的控制条件为获得高质量的产品提供了基
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