聚羧酸类减水剂的制备及性能

聚羧酸类减水剂的制备及性能

张赐容;黄易云;宁平

【摘要】通过采用聚乙二醇单甲醚和丙烯酸在甲基苯磺酸的催化作用下合成得大分子单体聚乙二醇单甲基丙烯酸酯,再将大分子单体与丙烯酸、烯丙基磺酸盐按一定的摩尔比进行聚合,得到聚羧酸系高效减水剂。研究了单体的不同比例对高效减水剂性能的影响;并将聚羧酸系高效减水剂在高强混凝土中的应用进行了测试和探讨。结果表明：以聚乙二醇单甲醚、丙烯酸、烯丙基磺酸盐等为原材料合成聚羧酸系减水剂对水泥具有十分优越的分散性和分散稳定性。在实验中选用了不同的阻聚剂,阻聚剂的品种及用量对酯化反应有较大的影响。聚羧酸系高效减水剂中添加消泡剂可以降低混凝土的含气量,提高混凝土的强度。%Poly-carboxyl superplasticizer was prepared by utilizing acrylic acid,sodium allyl sulfonate and PEG-M acrylic ester.The influences of different monomer ratios and reaction conditions on the superplasticizer performance were studied.The superplasticizer was used in high performance concrete,and had excellent water reduce ability in concrete even at low dosage and the strength of the concrete was also improved.Experiments showed that PEG-M,acrylic acid,and sodium allyl sulfonate used as raw materials in preparing poly-carboxyl superplasticizer which was a very good and stable disperser in cement.Different monomers ratio was used in the preparation process of superplasticizer.Carboxyl and sulfonic group content in superplasticizer had a larger influence on the cement

hydration.Hydroquinone and phenothiazine as inhibitors were used in the esterification,and the experiments showed that the phenothiazine had

better inhibit ability,and the color of finish good was also lighter than that of using hydroquinone.Defoamer was used in poly-carboxyl superplasticizer to reduce air existing in the concrete and to improve the strength of the concrete.

【期刊名称】《广州化工》

【年(卷),期】2012(040)024

【总页数】4页(P75-77,90)

【关键词】聚羧酸;高效减水剂;高性能混凝土

【作者】张赐容;黄易云;宁平

【作者单位】广州从化鳌头凌丰树脂加工厂,广东从化510900;华南理工大学材料科学与工程学院,广东广州510641;华南理工大学材料科学与工程学院,广东广州510641

【正文语种】中文

【中图分类】TU528

纵观我国50多年混凝土外加剂的发展历史，第一代木质素减水剂与第二代萘系减水剂对混凝土综合性能的提高、生产施工方式的改善起到了巨大的作用［1］。目前80%的减水剂还是以萘磺酸盐甲醛缩合物为主导产品，虽然这类产品的减水率较高，但多数产品有效浓度偏低，硫酸钠含量偏高，与不同水泥的相容性不好，易出现新拌混凝土坍落度损失快、离析泌水严重等问题，导致混凝土质量波动较大。尽管有些专业技术人员采用了各种途径试图加以解决，但其效果并不如意［2］。

而第三代聚羧酸系减水剂减水率更高，用其配制的高性能混凝土工作性好、不离析、不泌水、混凝土强度增长明显且对环境无污染［3］。

据国内外文献报道，目前在聚羧酸减水剂分子设计理论的支持下，已发展了多种分子结构，如醚键型、酰胺型等。但市场研究较多、工业化应用的主流产品仍然是酯类的产品。其合成路线主要有两种:一是以马来酸酐为主链接支不同的聚氧乙烯基

或聚氧丙烯基支链。另一类是以甲基丙烯酸为主链接枝聚氧乙烯基或聚氧丙烯基支链［4］。

本文采用进口的聚乙二醇单甲醚、丙烯酸、烯丙基磺酸钠等为主要原材料，合成制备出了聚羧酸型高效减水剂。并测试了它的减水性能以及各项影响因素。

1 实验部分

1.1 主要原材料

聚乙二醇单甲醚M1000，科莱恩化工 (中国)有限公司;丙烯酸，巴斯夫中国有限公司;烯丙基磺酸钠，巴斯夫中国有限公司;过硫酸铵，上海凌峰化学试剂有限公司;对甲苯磺酸，广东光华化学厂;吩噻嗪，珠海市锐凯公司;P－II 42.5水泥，广州珠江

水泥有限公司;标准砂，中国标准砂厂;消泡剂，韩国Nopco公司。

1.2 仪器与设备

电动搅拌机，上海南汇慧明仪器厂;KDM型控温电热套，海宁市新华医疗器械厂;

四口烧瓶、冷凝管、分水器，温度计等一套;真空泵，台州市黄岩汇丰真空设备厂;

水泥净浆流动度试模，无锡建材实验仪器厂。

1.3 试样的制备

1.3.1 大分子酯的合成

以对甲基苯磺酸为催化剂，加适量的阻聚剂，丙烯酸和聚乙二醇单甲醚M1000摩尔比为1.2∶1;用适量的甲苯作回流溶剂，在140℃进行酯化反应。6 h后得酯化

大分子混合物。