保坍型醚类聚羧酸减水剂的合成及应用性能研究_逄建军[1]

第43卷第1期2024年1月硅㊀酸㊀盐㊀通㊀报BULLETIN OF THE CHINESE CERAMIC SOCIETYVol.43㊀No.1January,2024减水保坍型聚羧酸减水剂的合成及性能研究董建统,刘志勇,胡忠帅,朱丹丹,丁㊀怡,张伟强,来福琨(烟台大学土木工程学院,烟台㊀264003)摘要:以4-羟丁基乙烯基聚氧乙烯醚(VPEG)大单体㊁丙烯酸(AA)为主要原料,引入保坍单体丙烯酸羟乙酯(HEA),以巯基丙酸(MPA)为链转移剂,在H2O2/L-抗坏血酸(V C)氧化还原引发体系下,通过自由基聚合制备出减水保坍型聚羧酸减水剂(V-HEA)㊂通过红外光谱㊁凝胶色谱测试对合成的V-HEA进行分子结构表征,并与市售保坍型聚羧酸减水剂(HPWR-S)进行水化热与混凝土性能对比分析㊂结果表明,V-HEA的最佳合成工艺参数为酸醚比4.4,酯醚比2.5,引发剂㊁硫酸亚铁和链转移剂掺量分别占大单体质量的0.76%㊁0.10%和0.74%㊂掺入硫酸亚铁可提高单体的转化率,且V-HEA的数均分子量为17650,重均分子量为42713,单体转化率高达95.03%㊂掺入V-HEA时混凝土的水化峰值温度较掺入HPWR-S时延迟4h24min,且第二水化速率峰出现时间延迟约4h,更加延缓水泥的水化㊂掺入V-HEA的混凝土2h坍落度仅损失5.8%,且混凝土强度与掺入HPWR-S产品相当, V-HEA具有较好的应用前景㊂关键词:聚羧酸减水剂;VPEG大单体;自由基聚合;保坍型;分子结构表征;水化热分析中图分类号:TU528.042.2㊀㊀文献标志码:A㊀㊀文章编号:1001-1625(2024)01-0052-09 Synthesis and Properties of Water-Reducing andSlump-Protecting Polycarboxylate SuperplasticizerDONG Jiantong,LIU Zhiyong,HU Zhongshuai,ZHU Dandan,DING Yi,ZHANG Weiqiang,LAI Fukun (College of Civil Engineering,Yantai University,Yantai264003,China)Abstract:The water-reducing and slump-protecting polycarboxylate superplasticizer(V-HEA)was prepared by free-radical polymerization with4-hydroxybutyl vinyl polyoxyethylene ether(VPEG)macromonomer and acrylic acid(AA)as the main raw materials by adding the slump-preserving monomer hydroxyethyl acrylate(HEA),and mercapto-propionic acid(MPA) as chain transferr agent under the H2O2/L-vitamin C(V C)oxidation-reductioninitiator system.The synthesized V-HEA was characterized by infrared spectroscopy,gel chromatography testing,and it was subjected to hydration heat analysis and concrete performance comparison analysis with commercially available slump-preserving polycarboxylate superplasticizer (HPWR-S).The results show that the optimal synthesis process parameters of V-HEA are acid-ether ratio of4.4,ester-ether ratio of2.5,and the dosage of initiator,ferrous sulfate and chain transfer agent accounted for0.76%,0.10%and 0.74%of the mass of the macromonomer,respectively.The incorporation of ferrous sulfate could improve the conversion rate of monomers,and the number average molecular weight of V-HEA is17650,the weight average molecular weight is 42713,and the conversion rate of monomers is as high as95.03%.The peak temperature of hydration reaches by the incorporation of V-HEA is delayed by4h24min compared with HPWR-S,and the occurrence time of the second hydration rate peak is delayed by about4h,which further delays the hydration of cement.In comparison test of concrete performance,the2h slump only decreases by5.8%with the addition of V-HEA,and the strength of concrete is comparable to that of HPWR-S products,so V-HEA has good application prospects.Key words:polycarboxylate superplasticizer;VPEG macromonomer;radical polymerization;slump-preserving type; molecular structure characterization;hydration heat analysis收稿日期:2023-08-16;修订日期:2023-09-20作者简介:董建统(1997 ),男,硕士研究生㊂主要从事聚羧酸减水剂的制备及性能研究㊂E-mail:752511506@通信作者:刘志勇,博士,教授㊂E-mail:lzy1698@㊀第1期董建统等:减水保坍型聚羧酸减水剂的合成及性能研究53 0㊀引㊀言随着基础设施不断扩大,混凝土用量逐年增加,而混凝土坍落度及坍落度损失是检验混凝土工作性能的一个重要指标[1]㊂预拌混凝土的生产企业与施工地点往往相距较远,且目前优质的砂石骨料逐渐稀缺,石子的含泥量过大㊁环境温度高㊁运输时间长等各方面的因素均导致混凝土坍落度损失过快,因而在实际生产过程中需要掺入更多的外加剂来控制混凝土的坍落度损失,从而达到良好的施工性能[2]㊂这将大大提高生产成本,且过多外加剂将导致混凝土发生泌水现象,混凝土的强度得不到控制㊂聚羧酸减水剂作为混凝土中常用的化学外加剂,其低掺量㊁高减水㊁分子结构可设计㊁绿色环保等特点被广泛研究[3-4]㊂目前,采用异戊烯基聚氧乙烯醚(TPEG)㊁甲基烯丙基聚氧乙烯醚(HPEG)合成聚羧酸减水剂聚醚型产品的研究已相对成熟[5]㊂而新型的乙烯醚类大单体如乙烯基乙二醇聚氧乙烯醚(EPEG)㊁4-羟丁基乙烯基聚氧乙烯醚(VPEG)等大单体具有高反应活性,能缩短聚合反应时间,且室温下即可进行自由基聚合[6],其简单的合成工艺或将备受行业的关注㊂曾君[7]研究了VPEG型聚羧酸减水剂,并将其与TPEG㊁HPEG型聚羧酸减水剂进行对比,发现VPEG型聚羧酸减水剂的减水率及混凝土工作保持性能均明显优于TPEG与HPEG型聚羧酸减水剂㊂张朝辉等[8]通过制备EPEG大单体,合成出一种高性能聚羧酸减水剂,发现其能明显改善混凝土的和易性㊂本研究采用VPEG大单体,以双氧水/L-抗坏血酸为氧化还原体系,以巯基丙酸(MPA)为链转移剂,引入丙烯酸羟乙酯(HEA)保坍单体,通过合成工艺的优化后,成功制备出减水保坍型聚羧酸减水剂(V-HEA),并将自制的V-HEA产品与市售保坍型产品(HPWR-S)进行性能对比与评价㊂1㊀实㊀验1.1㊀合成原材料4-羟丁基乙烯基聚氧乙烯醚(VPEG),相对分子量3000,工业级,采购于辽宁奥克化学有限公司;丙烯酸(AA)㊁巯基丙酸(MPA)㊁丙烯酸羟乙酯(HEA),均为分析纯,采购于阿拉丁试剂有限公司;L-抗坏血酸(V C)㊁硫酸亚铁(FeSO4),分析纯,采购于国药集团化学试剂有限公司;双氧水(H2O2),纯度30%,采购于国药集团化学试剂有限公司;氢氧化钠(NaOH),分析纯,采购于天津市恒兴试剂制造有限公司;去离子水,实验室自制㊂1.2㊀性能测试材料水泥为P㊃O42.5级普通硅酸盐水泥(物理化学性能见表1);砂子为细度模数2.6的河砂,含泥量小于1%;骨料为碎石,5~30mm连续粒径,含泥量小于2%;水为自来水;减水剂为自制减水保坍型聚羧酸母液(固含量40%)㊁市售保坍型聚羧酸母液(固含量40%)㊂表1㊀水泥的物理化学性能Table1㊀Physical and chemical properties of cementComposition mass fraction/%Setting time/min Compressivestrength/MPa CaO SiO2Al2O3Fe2O3SO3MgO Cl-Loss Initial Final3d28d 51.4224.998.26 4.03 2.51 3.710.043 3.3117223427.2 1.3㊀V-HEA的合成称取一定量的VPEG与去离子水置于1000mL的三口烧瓶中,将油浴锅温度调整到18ħ,之后进行搅拌,待固体VPEG完全溶解后加入H2O2㊁FeSO4及部分AA,继续搅拌5min后,采用蠕动泵进行A㊁B液的滴定㊂其中A液由一定量的V C㊁MPA及去离子水组成,控制滴定时间为1h,B液由剩余的AA㊁HEA和去离子水组成,控制滴定时间为55min㊂待滴定结束后将温度控制在35ħ保温90min,之后加入质量分数为30%的NaOH调节pH值为5.5~6.5,最后补水至固含量为40%,即得V-HEA㊂V-HEA分子聚合过程如图1所示㊂54㊀水泥混凝土硅酸盐通报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第43卷图1㊀V-HEA分子聚合过程Fig.1㊀Molecular polymerization process of V-HEA1.4㊀水泥净浆流动度测试参照‘混凝土外加剂匀质性试验方法“(GB/T8077 2012)测试水泥净浆的初始及经时流动度,其中新拌水泥浆体的水灰比为0.29,聚羧酸减水剂的折固掺量为0.2%(质量分数)㊂应注意的是流动度测量后必须将浆体倒回搅拌罐并用塑料膜密封,以避免水分损失㊂1.5㊀混凝土性能测试参照‘普通混凝土拌合物性能试验方法标准“(GB/T50080 2016)进行混凝土拌合物性能测试,参照‘混凝土物理力学性能试验方法标准“(GB/T50081 2019)进行混凝土抗压强度测试,其中混凝土配合比如表2所示㊂表2㊀混凝土配合比Table2㊀Mix ratio of concreteMaterial Cement Sand Small pebble Medium pebble Water Mix ratio/(kg㊃m-3)450706*********1.6㊀红外光谱测试将聚羧酸减水剂样品干燥处理后进行KBr压片,然后进行红外光谱(IS10,美国赛默飞)测试,测试范围为500~4000cm-1㊂1.7㊀凝胶色谱测试将合成聚羧酸减水剂配制成质量浓度为8mg/mL的溶液,用微量进样器抽取过滤溶液,对准进样口进行注射,采用BWAIC液相色谱仪对聚羧酸减水剂样品的分子量及其分布进行测试,通过SHODEX RI-201H 示差折光检测器对液相色谱进行分析㊂1.8㊀水泥水化热测试参照‘水泥水化热测定方法“(GB/T12959 2008)进行水泥净浆水化热测试㊂水泥浆体水灰比为0.29,聚羧酸减水剂折固掺量为0.2%㊂将水泥浆体装入塑料碗中放入广口保温瓶中,插入热电偶,盖上软木塞,密封缝隙㊂通过自动测温系统的绝热量热计进行水泥水化温度的测定,测定时间为72h㊂2㊀结果与讨论2.1㊀硫酸亚铁掺量对合成减水剂性能的影响新型乙烯醚类大单体VPEG的聚合温度较低,掺入硫酸亚铁可以辅助还原剂让自由基在聚合过程中更第1期董建统等:减水保坍型聚羧酸减水剂的合成及性能研究55㊀快的产生,从而缩短聚合时间,让聚合的分子结构更加稳定㊂在控制聚合温度为18ħ㊁酸醚比为4.4㊁滴加时间为1h 的前提下,研究硫酸亚铁掺量(占大单体质量的百分比)对合成减水剂性能的影响,结果如图2所示㊂由图2可知,硫酸亚铁对合成减水剂的性能有很大的影响㊂未掺硫酸亚铁时,1h 后净浆便失去了流动度,而掺入硫酸亚铁后合成减水剂的性能得到显著改善㊂其中随着硫酸亚铁掺量的增加,水泥净浆的初始及经时流动度呈先增加后降低的趋势,且在掺入量为0.10%时,所合成的减水剂初始及分散保持性能最优㊂这是由于在短时间内发生聚合反应,不掺入硫酸亚铁所产生的自由基过少,大单体未能完全进行聚合反应,导致过多残余的单体无法发挥作用,合成的减水剂性能较差㊂因此,后续制备时采用硫酸亚铁掺量0.10%进行研究㊂2.2㊀酯醚比对合成减水剂性能的影响HEA 是一种羧基保护型单体,其含有的酯基在水泥的碱性环境中可不断水解释放出羧基,从而二次吸附到水泥颗粒表面进行持续的分散作用,其用量对合成减水剂的保坍性能有直接的影响[9]㊂因此在保证其他合成条件不变的情况下,仅改变单一变量酯醚比,探究酯醚比对合成减水剂性能的影响,结果如图3所示㊂图2㊀硫酸亚铁掺量对合成减水剂性能的影响Fig.2㊀Effect of ferrous sulfate dosage on synthetic superplasticizerperformance 图3㊀酯醚比对合成减水剂性能的影响Fig.3㊀Effect of ester ether ratio on synthetic superplasticizer performance ㊀㊀由图3可知,随着酯醚比的增加,水泥浆体的初始流动度呈下降趋势,1h 的经时流动度相差不大,而2h 的经时流动度呈先增加后降低的趋势㊂这是由于酯基的引入,降低了主链中COO -对水泥颗粒的吸附强度,从而降低了减水剂对水泥颗粒的初始分散性能,而随着时间的增加,引入的酯基在水泥水化的碱性环境中逐步水解释放出羧基,从而提高水泥浆体2h 的流动保持性能,而酯醚比过高时,酯基出现自聚现象,导致合成的聚羧酸质量下降,从而导致对水泥的分散及分散保持性能下降[10]㊂在酯醚比分别为2㊁3时合成减水剂均表现出优异的分散保持性能,因此选取酯醚比2㊁3进行正交试验研究,从而找出最优的保坍型聚羧酸减水剂合成工艺㊂2.3㊀正交试验设计及结果分析在制备减水保坍型聚羧酸减水剂时,控制合成反应温度为18ħ,硫酸亚铁掺量为0.10%,以引发剂掺量㊁链转移剂掺量㊁酸醚比㊁酯醚比作为正交试验设计的4个试验因素,其中引发剂掺量㊁链转移剂掺量均为占大单体质量的百分比,酸醚比㊁酯醚比为AA㊁HEA 与大单体的摩尔比,采用如表3所示的L9(34)正交试验方案进行研究,正交试验结果和极差分析分别如表4和表5所示,合成的样品如图4所示㊂由表5可以看出,减水保坍型聚羧酸减水剂的最优组合为A 1B 2C 2D 3,即引发剂和链转移剂用量分别占大单体质量的0.76%和0.94%,酸醚比和酯醚比分别为4.4和2.5㊂同时可以发现水泥净浆初始流动度的影响程度从大到小为酸醚比㊁链转移剂掺量㊁引发剂掺量㊁酯醚比,而2h 水泥净浆经时流动度的影响程度从大到小为链转移剂掺量㊁酯醚比㊁引发剂掺量㊁酸醚比㊂这可能是由于主链中羧基作为锚固基团,在水泥颗粒上的吸附量决定了聚羧酸减水剂的初始分散性能,因而酸醚比是影响初始分散程度的最大因素,而链转移剂56㊀水泥混凝土硅酸盐通报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第43卷具有聚羧酸分子链段终止的作用,当过多的链转移剂加入时,所合成的分子量相对较小,则溶液中的分子数便相对较多,而溶液中游离态的聚合物浓度与分散保持性能呈正相关[11],因而当初始聚羧酸分子消耗完后,溶液中所含游离聚羧酸分子将会保持与水泥吸附的动态平衡,补充水泥水化消耗的聚合物,从而保持水泥的持续分散(保坍)作用[12]㊂表3㊀合成减水剂性能影响因素的正交试验设计Table3㊀Orthogonal test design of factors affecting synthetic superplasticizer performanceLevelFactorInitiator dosage/%AAcid ether ratioBEster ether ratioCChain transfer agent dosage/%D10.76 3.8 2.00.74 20.96 4.4 2.50.843 1.16 5.0 3.00.94表4㊀正交试验结果Table4㊀Orthogonal test resultsNumber A B C D Cement fluidity/mm0h2h 1#1111230.0268.5 2#1222248.5276.0 3#1333244.5282.5 4#2123182.0275.0 5#2231234.0265.5 6#2312255.0282.5 7#3112230.0266.0 8#3223236.0280.5 9#3331215.5241.5表5㊀正交试验极差分析Table5㊀Orthogonal test range analysisProject A B C DK1241.0214.0238.3226.5Fluidity of0h K2223.7239.5222.2244.5K3227.2238.3231.3220.8R17.325.516.123.7K1275.7269.8272.3258.5Fluidity of2h K2274.3274.0277.2274.8K3262.7268.8263.2279.3R13.0 5.214.020.8图4㊀减水保坍型聚羧酸减水剂合成样品Fig.4㊀Water-reducing and slump-protecting polycarboxylate superplasticizer synthesis samples第1期董建统等:减水保坍型聚羧酸减水剂的合成及性能研究57㊀2.4㊀链转移剂掺量对合成减水剂性能的影响图5㊀链转移剂掺量对合成减水剂性能的影响Fig.5㊀Effect of chain transfer agent dosage on synthetic superplasticizer performance 从正交试验的分析中得出,对净浆2h 流动度影响最大的因素为链转移剂掺量,因此在反应温度为18ħ㊁硫酸亚铁掺量为0.10%㊁引发剂掺量为0.76%㊁酸醚比为4.4㊁酯醚比为2.5的条件下,进一步对链转移剂掺量进行对比测试,结果如图5所示㊂由图5可知,随着链转移剂掺量的增加,水泥净浆的初始及2h 分散保持性能呈先增加后降低的趋势,其中当链转移剂用量占大单体质量的0.74%时,所合成的聚羧酸减水剂具有最佳的初始及分散保持性能㊂链转移剂对分子起到 裁剪 的作用,当链转移剂用量过少时,分子链段过长,分子量较大,体系相对较黏,分散性能较差[13];而当链转移剂用量过大时,分子链段过短,导致主链和侧链发挥的静电斥力和空间位阻作用下降[14],从而影响其对水泥的分散性能㊂因此最终确定链转移剂掺量为0.74%㊂2.5㊀FTIR 分析VPEG 大单体和自制合成的保坍型聚羧酸减水剂(V-HEA)的红外光谱分析如图6所示㊂由图6可知:VPEG 大单体与V-HEA 出现多处相似的吸收特征峰,根据文献[15],3452cm -1处为 OH 的伸缩振动峰;2879cm -1处为 CH 3的伸缩振动峰;1965cm -1处为合成大单体VPEG 时阻聚剂的残余峰;1724cm -1处为V-HEA 出现的新峰,是C O 伸缩振动峰,说明AA㊁HEA 成功参与减水剂的聚合反应;1623cm -1处为聚醚大单体VPEG 中C C 双键的伸缩振动峰,在V-HEA 中此峰很小,表明大部分含双键单体参与了聚合反应;1473cm -1处为C H 的弯曲振动峰,说明存在 CH 2 ;1110cm -1处为VPEG 中C O C 的伸缩振动峰㊂显然,合成的聚羧酸减水剂中成功引入羧基㊁酯基㊁聚氧化乙烯基等官能团,符合预期设计要求㊂2.6㊀凝胶色谱测试分析将上述研究的不掺入硫酸亚铁聚羧酸样品(V-0-0.74)与掺入硫酸亚铁0.10%(占大单体质量)且链转移剂掺量分别为0.64%㊁0.74%㊁0.84%㊁0.94%与1.04%(占大单体质量)的样品(V-0.10-0.64㊁V-0.10-0.74㊁V-0.10-0.84㊁V-0.10-0.94和V-0.10-1.04)进行凝胶色谱测试分析,其中掺入硫酸亚铁且链转移剂掺量为0.74%时的样品(V-0.10-0.74)为V-HEA,结果如图7和表6所示㊂图6㊀VPEG 大单体与V-HEA 的红外光谱Fig.6㊀Infrared spectra of VPEG macromonomer and V-HEA 图7㊀凝胶色谱分析图Fig.7㊀Gel chromatographic analysis diagram ㊀㊀根据凝胶渗透色谱的原理,洗脱液中的保留时间越短,代表分子量越大[16]㊂由图7可知,聚羧酸样品第一个出峰时间在7min 24s 到8min 15s 之间,此峰为聚合物的流出峰,而第二个出峰时间在10min 54s 到11min 27s 之间,此峰为VPEG 大单体的流出峰㊂58㊀水泥混凝土硅酸盐通报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第43卷表6㊀凝胶色谱分析Table 6㊀Gel chromatographic analysis Sample M n M w M p1M w /M n M p2Conversion rate /%V-0-0.74186034109028187 2.21304772.66V-0.10-0.64201764813940232 2.39297894.55V-0.10-0.74176504271335620 2.42335195.03V-0.10-0.84143363268627364 2.28392693.42V-0.10-0.94126032911224203 2.31350591.02V-0.10-1.0499902357618833 2.36318493.13㊀㊀注:M n 为数均分子量,M w 为重均分子量,M p1为聚合物分子量,M w /M n 为多分散系数,M p2为未反应单体分子量即大单体分子量㊂图8㊀作用机理Fig.8㊀Action mechanism 由表6可知,不掺入硫酸亚铁的样品V-0-0.74转化率为72.66%,掺入硫酸亚铁的样品转化率均在90%以上,表明硫酸亚铁的掺入可以提高大单体的转化率,从而提高聚羧酸减水剂的性能,其中Fe 2+与羧基( COO )发生配位作用,使单体中不饱和双键共轭电子云向羰基碳发生偏移,导致原本的共轭效应能量升高,双键反应活性加强,发生聚合反应的势垒降低,单体的转化率升高,其作用机理如图8所示[17]㊂对比分析掺入硫酸亚铁仅改变链转移剂掺量的样品可以发现,随着链转移剂掺量的增加,样品数均和重均分子量逐渐减小,但分子量分布和转化率相差不大,这是因为链转移剂的用量仅仅影响到增长链发生转移反应的概率,因此增加链转移剂用量,分子量会降低[18]㊂样品V-0.10-0.74即为V-HEA,其数均分子量为17650,重均分子量为42713,分子量分布指数为2.42,单体转化率为95.03%,在净浆测试中表现的保坍性能最优异㊂2.7㊀水泥水化热分析水泥的水化是一个复杂的持续放热的物理和化学变化的过程,聚羧酸分子吸附在水泥颗粒表面将影响水泥水化反应[19],因此将自制减水保坍型聚羧酸减水剂(V-HEA)与市售保坍型减水剂(HPWR-S)进行3d 的水泥水化热分析,测试结果如图9~图11所示,空白样品为不含减水剂的水泥浆体㊂由图9可知,掺入聚羧酸减水剂的水泥浆体水化温度峰值均比空白样品有所提高,其中自制与市售保坍型减水剂的水化温度峰值均为36.9ħ,但自制减水保坍型聚羧酸减水剂达到水化峰值的时间较市售保坍型减水剂延迟4h 24min㊂图10显示了聚羧酸减水剂对水泥浆体放热量的影响,可以发现,掺入减水剂的样品水化放热量都比空白样品高,说明减水剂的加入增加了水泥的水化放热量㊂图11为水泥浆体的水化速率,可以看出聚羧酸减水剂的掺入提高了水泥的水化速率峰值且水化诱导期得到延长,其中掺入聚羧酸减水剂的第二水化速率峰较空白样品高6J /(g㊃h),且V-HEA 较市售保坍型减水剂的第二水化速率峰出现时间延迟约4h,表明自制V-HEA 对水化诱导期延迟作用更显著,从而更加延缓水泥的水化进程㊂图9㊀水泥浆体的水化温度Fig.9㊀Hydration temperature of cementslurry 图10㊀水泥浆体的水化热Fig.10㊀Hydration heat of cement slurry第1期董建统等:减水保坍型聚羧酸减水剂的合成及性能研究59㊀图11㊀水泥浆体的水化速率Fig.11㊀Hydration rate of cement slurry 2.8㊀混凝土应用性能测试将自制的减水保坍型聚羧酸减水剂(V-HEA)与市售保坍型产品(HPWR-S)进行C50混凝土性能对比试验,结果如表7所示㊂由表7可知,聚羧酸减水剂掺量均为0.25%(折固),V-HEA 较HPWR-S 初始坍落度和扩展度均提高,且V-HEA 的1h 坍落度基本无损失,2h 坍落度仅损失5.8%,而HPWR-S 的2h 损失已经达到12.8%,表明V-HEA 具备优良的保坍性能且优于市售产品,其各龄期抗压强度与市售产品相当,28d 抗压强度略有提高㊂自制的减水保坍型聚羧酸减水剂合成工艺简单,性能优异,具有较好的应用前景㊂表7㊀C50混凝土性能测试Table 7㊀C50concrete performance test Sample Slump(mm)/extend(mm)Compressive strength /MPa Initial 1h 2h 3d 7d 28d V-HEA 225/625220/620210/60034.4141.5152.38HPWR-S 218/585208/565190/52034.6741.2851.093㊀结㊀论1)自制减水保坍型聚羧酸减水剂,最佳合成工艺为酸醚比4.4,酯醚比2.5,引发剂㊁硫酸亚铁和链转移剂掺量分别占大单体质量的0.76%㊁0.10%和0.74%㊂从正交试验得出影响减水剂初始分散性能的因素从大到小为酸醚比㊁链转移剂掺量㊁引发剂掺量㊁酯醚比,影响经时保持性能的因素从大到小为链转移剂掺量㊁酯醚比㊁引发剂掺量㊁酸醚比㊂2)通过红外光谱分析测试得出,自制减水保坍型聚羧酸减水剂中成功引入羧基㊁酯基㊁聚氧化乙烯基等官能团,达到设计要求㊂通过凝胶色谱测试得出,掺入硫酸亚铁可以提高聚羧酸减水剂的转化率,并且随着链转移剂掺量的增加,聚羧酸减水剂数均分子量及重均分子量降低,但分子量分布及转化率相差不大,其中自制减水保坍型聚羧酸减水剂的数均分子量为17650,重均分子量为42713,转化率为95.03%㊂3)将自制减水保坍型聚羧酸减水剂与市售保坍型聚羧酸减水剂进行混凝土性能测试与水泥水化热分析㊂采用自制减水保坍型聚羧酸减水剂达到水化峰值温度的时间较市售产品延迟4h 24min,且第二水化速率峰出现时间约延迟4h,更加延缓水泥的水化㊂从混凝土性能测试也可以看出,自制减水保坍型聚羧酸减水剂的坍落度保持性能更加优异,2h 坍落度仅损失5.8%,混凝土强度与市售产品相当,具有较好的应用前景㊂参考文献[1]㊀齐㊀宾,马雪英,张召伟,等.一种新型保坍型聚羧酸系减水剂在预拌混凝土中的应用[J].混凝土世界,2016(9):80-83.QI B,MA X Y,ZHANG Z W,et al.Application of a new type of slump-retaining polycarboxylic water reducer in ready-mixed concrete[J].China Concrete,2016(9):80-83(in Chinese).[2]㊀刘文文.高保坍聚羧酸减水剂的试验研究[J].江西建材,2022(11):21-23.LIU W W.Experimental study on polycarboxylate superplasticizer with high slump retention[J].Jiangxi Building Materials,2022(11):21-23(in Chinese).[3]㊀WANG R,HAN K,LI Y,et al.A novel anti-clay silane-modified polycarboxylate superplasticizer:preparation,performance and mechanism[J].Construction and Building Materials,2022,331:127311.[4]㊀SHA S N,WANG M,SHI C J,et al.Influence of the structures of polycarboxylate superplasticizer on its performance in cement-based materials:a review[J].Construction and Building Materials,2020,233:117257.60㊀水泥混凝土硅酸盐通报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第43卷[5]㊀高慧敏,孙永亮,胡志豪,等.EPEG抗泥保坍型聚羧酸减水剂的合成及性能研究[J].新型建筑材料,2023,50(6):113-117.GAO H M,SUN Y L,HU Z H,et al.Study on synthesis and properties of EPEG slump retention type polycarboxylate superplasticizer[J].New Building Materials,2023,50(6):113-117(in Chinese).[6]㊀刘少兵,陈森章,林海阳,等.EPEG高减水型聚羧酸减水剂的常温制备与性能[J].洛阳理工学院学报(自然科学版),2023,33(2):1-6.LIU S B,CHEN S Z,LIN H Y,et al.Preparation and properties of EPEG high water reducing polycarboxylate superplasticizer at room temperature[J].Journal of Luoyang Institute of Science and Technology(Natural Science Edition),2023,33(2):1-6(in Chinese). [7]㊀曾㊀君.VPEG型聚羧酸减水剂的合成[J].广州化工,2015,43(3):105-107.ZENG J.Synthesis of VPEG type polycarboxylate superplasticizer[J].Guangzhou Chemical Industry,2015,43(3):105-107(in Chinese).[8]㊀张朝辉,王文军,祝㊀顺,等.一种常温工艺高性能聚羧酸减水剂的合成与应用研究[J].新型建筑材料,2023,50(2):66-68.ZHANG C H,WANG W J,ZHU S,et al.Study on synthesis and application of a high performance polycarboxylate water reducer with normal temperature process[J].New Building Materials,2023,50(2):66-68(in Chinese).[9]㊀孙振平,吴乐林,胡匡艺,等.保坍型聚羧酸系减水剂的研究现状与作用机理[J].混凝土,2019(6):51-54+60.SUN Z P,WU L L,HU K Y,et al.Research status and acting mechanism of slump retention type polycarboxylate plasticizer[J].Concrete, 2019(6):51-54+60(in Chinese).[10]㊀逄鲁峰,赵㊀勇,王㊀恒,等.新型高保坍降黏型聚羧酸减水剂的合成及性能研究[J].混凝土,2023(4):92-96.PANG L F,ZHAO Y,WANG H,et al.Synthesis and properties of new type high slump reducing viscosity polycarboxylate superplasticizer[J].Concrete,2023(4):92-96(in Chinese).[11]㊀GÖLLER F,DIKTY S,HAMADA D.The relationship between retention stability and chemical structure of PCE[C]//Ninth ACI InternationalConference on Superplasticizers and Other Chemical Admixtures.American Concrete Institute,2009:249-260.[12]㊀ZINGG H.Cement-superplasticizer interaction link between macroscopic phenomena and microstructural data of the early cement hydration[D].Zuich:Swiss Federal Institute of Technology Zurich,2008.[13]㊀刘尊玉,杜可禄,李祥河.高减水型聚羧酸减水剂合成工艺的优化研究[J].福建建材,2023(1):6-9.LIU Z Y,DU K L,LI X H.Study on optimization of synthesis process of high water-reducing polycarboxylic acid water reducer[J].Fujian Building Materials,2023(1):6-9(in Chinese).[14]㊀潘㊀阳,汪㊀源,汪苏平,等.高保坍型聚羧酸减水剂的制备及其在水溶液中的自组装行为[J].材料导报,2021,35(增刊2):167-171.PAN Y,WANG Y,WANG S P,et al.Preparation and self-assembly behavior of high slump-retention type polycarboxylates water-reducing admixture[J].Materials Reports,2021,35(supplement2):167-171(in Chinese).[15]㊀周㊀俊,杨㊀睿,王稚阳,等.VPEG-保坍型聚羧酸减水剂的制备及其性能研究[J].功能材料,2023,54(2):2189-2196+2216.ZHOU J,YANG R,WANG Z Y,et al.Preparation and properties of VPEG-slump-retaining polycarboxylic acid water reducer[J].Journal of Functional Materials,2023,54(2):2189-2196+2216(in Chinese).[16]㊀LI M,ZHENG D D,ZHU Y.Effect of carboxylate content in comb-like AA-IPEG copolymer as a dispersant for cement-based systems[J].Advances in Cement Research,2017,29(9):387-396.[17]㊀冯全祥.过渡金属盐催化聚羧酸减水剂的合成研究[D].绵阳:西南科技大学,2019.FENG Q X.Study on synthesis of polycarboxylic acid water reducer catalyzed by transition metal salts[D].Mianyang:Southwest University of Science and Technology,2019(in Chinese).[18]㊀赵雪松,孙振平,杨海静,等.PCEs的反应条件对产物分散性的影响及机理[J/OL].建筑材料学报:1-11[2023-09-09].http://kns./kcms/detail/31.1764.TU.20230606.1353.002.html.ZHAO X S,SUN Z P,YANG H J,et al.Effect and mechanism of reaction conditions of PCEs on product dispersion[J/OL].Journal of Building Materials:1-11[2023-09-09]./kcms/detail/31.1764.TU.20230606.1353.002.html(in Chinese).[19]㊀王小妹,孔繁荣,徐树英,等.梳型长短侧链聚羧酸减水剂对水泥早期水化行为的影响及作用机理[J].高分子材料科学与工程,2023,39(6):28-35.WANG X M,KONG F R,XU S Y,et al.Early hydration behavior of comb-like polycarboxylate superplasticizers with long and short side chain and its mechanism[J].Polymer Materials Science&Engineering,2023,39(6):28-35(in Chinese).。

BI YE SHE JI（20 届）聚醚型水泥减水剂的合成和性能研究所在学院专业班级化学工程与工艺学生姓名学号指导教师职称完成日期年月摘要：近年来，随着建筑行业的发展，减水剂作为水泥的主要外加剂应用也越来越广，其主要作用是减少混凝土的用水量，增加强度，同时提高混凝土的耐久性，在改善混凝土性能，提高建筑水平起到了重要作用。

减水剂主要经历了3个阶段，从最开始的木质磺酸系减水剂，到萘系减水剂，现在已经发展到了第三代聚羧酸类减水剂，这类新型减水剂较前两类有了很好的提高，而且实现了减水剂的分子设计，为减水剂的发展奠定了重要的理论基础，它主要分为聚醚型和聚酯型两大类，这次主要研究的是聚醚型减水剂。

聚醚型高性能减水剂除具有高性能减水(最高减水率可达35% )、改善混凝土孔结构和密实程度等作用外，还能控制混凝土的塌落度损失，更好地控制混凝土的引气、缓凝、泌水等问题。

它与不同种类的水泥都有相对较好的相容性，即使在低掺量时, 也能使混凝土具有高流动性，并且在低水灰比时具有低粘度及塌落度经时变化小的性能。

关键词：聚醚；混凝土；减水剂；聚醚型。

Abstract：In recent years, with the development of the construction industry, superplasticizer as the main application of cement admixture is becoming more and more wide, its main effect is to reduce water consumption, increase strength of concrete, and enhance the durability of concrete, concrete performance in improving, improve the building level played an important role.superplasticizer main experienced three stages, from the beginning of the woodiness sulfonic acid naphthalene water-reducing agent, to fasten superplasticizer, now it has developed into a third generation of clustering water-reducing agent carboxylic acid, this new class of superplasticizer relatively before two kinds raise is very good, and fulfilling the molecular design, reducing agent for superplasticizer development provides important theoretical foundation, it mainly divided into polyether type and polyester type two kinds big, the main research is polyether type superplasticizer. Polycarboxylate superplasticizer addition to high-performance water-reducing (the highest water rates up to 35%), improving the density of concrete pore structure and degree of effects, but also control of concrete slump loss, better control of air-entraining concrete, retarding, bleeding and other problems. It is with different types of cement have relatively good compatibility, even at low dosage, they can make concrete with high fluidity, and low water-cement ratio, have low viscosity and the slump by the time change a small performanceKeywords：Polycarboxylate；concrete；superplasticizer.目录摘要 (1)Abstract (1)一绪论 (3)1 选题背景、意义 (3)1.2 减水剂的概念和作用原理 (5)2 相关研究的最新成果和动态 (6)2.1 减水剂的研究发展 (7)2.2 国外聚羧酸类减水剂的发展 (8)2.3 国内聚羧酸类减水剂的发展 (9)3 聚羧酸类减水剂的合成方法 (10)二实验部分 (12)1 烯丙基聚乙二醇醚的合成 (12)1.1 仪器与材料 (12)1.2 实验步骤 (13)三结果与分析 (14)1 烯丙基聚乙二醇醚表征 (14)2 中和反应实验表征............................................................................... ..15结论 (17)致谢 (18)参考文献 (19)一、绪论1.选题背景、意义1981年日本Nippon Shobubai和Degussa开始研制聚羧酸减水剂并于1986年首先把产品打入市场。

本体聚合法制备保坍型聚羧酸减水剂粉末的研究与应用
逄鲁峰;周在波;付鹏;孙华强
【期刊名称】《新型建筑材料》
【年(卷),期】2018(045)002
【摘要】将异戊烯基聚氧乙烯醚减水剂单体TPEG与丙烯酸和丙烯酸酯不饱和单体,在油溶性引发剂的作用下,通过本体聚合的方法制备了保坍型聚羧酸减水剂粉末(BTC).通过正交试验研究了反应温度、引发剂用量、链转移剂用量及不同加料方式的影响,并通过单因素变量试验研究了丙烯酸与丙烯酸酯摩尔比及其搅拌速度对减水剂性能的影响,确定了最优工艺.试验结果表明,合成的BTC能明显提高砂浆流动度保持性,并且具有较好的水泥适应性.BTC粉末在灌浆料、压浆料中得到成功应用.【总页数】5页(P47-50,58)
【作者】逄鲁峰;周在波;付鹏;孙华强
【作者单位】山东建筑大学土木工程学院,山东济南250100;山东华迪建筑科技有限公司,山东济阳251400;山东建筑大学土木工程学院,山东济南250100;山东华迪建筑科技有限公司,山东济阳251400;山东建筑大学土木工程学院,山东济南250100
【正文语种】中文
【中图分类】TU528.042+.2
【相关文献】
1.本体聚合法制备保塑-减缩型聚羧酸系减水剂 [J], 孙振平;张建锋;王家丰
2.保坍型固体聚羧酸减水剂的制备工艺及性能研究 [J], 周普玉
3.新型聚醚EPEG常温制备保坍型聚羧酸高性能减水剂及其性能研究 [J], 周普玉;王丽秀;张智达;李娟;王江亮
4.一种超保坍型聚羧酸减水剂的制备 [J], 杜保立;武斌;陈柱光
5.高保坍型聚羧酸减水剂的制备及其在水溶液中的自组装行为 [J], 潘阳;汪源;汪苏平;胡志豪;李正平;张满;张云
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抗泥保坍型聚羧酸减水剂的合成及混凝土性能研究摘要：传统聚羧酸减水剂对混凝土骨料中的泥土比较敏感，含泥会使得减水剂的分散性能明显降低。

本文通过分子结构设计，合成了一种新型的抗泥保坍型聚羧酸减水剂PC-560.通过水泥静浆流动度和混凝土试验测试表明：所合成的抗泥保坍型减水剂PC-560具有良好的分散性及分散保持性能。

尤其在骨料含泥的情况下，其分散效果明显优于普通聚羧酸母液，具有良好的水泥适应性和混凝土保坍性能。

关键词：聚羧酸；母液；减水剂；抗泥型；保坍型；混凝土；吸附1 前言聚羧酸减水剂作为新一代高性能减水剂，因其掺量低、减水率高、新拌混凝土流动性及保坍性好、低收缩、环境友好等一系列突出性能，已经广泛应用于市政、铁路、公路、港口、桥梁、水电等领域[1,2]。

但是，由于受材料条件的限制，各地的沙石资源逐步短缺和恶化，特别是大中城市，有很多使用高含泥和尾矿砂以及二者的混合砂。

而聚羧酸减水剂在黏土矿物中具有很强的吸附趋向，对骨料含泥量有极高的敏感度，这对混凝土运输、工作状态以及强度等带来很大影响，阻止了聚羧酸减水剂的应用普及。

当混凝土体系中的含泥量较高时，聚羧酸减水剂表现出减水率不足、坍落度损失大等现象。

目前，工程中应对砂石高含泥量问题主要有两种方法，一是对砂石进行清洗；二是加大聚羧酸减水剂的用量。

但这两种方法无法从根本上解决聚羧酸减水剂对砂石含泥量敏感的问题。

因此，如何解决聚羧酸减水剂对砂石含泥量敏感的问题，将成为外加剂行业亟待解决的一个热点问题。

对于泥土影响聚羧酸减水剂的原因，德国慕尼黑工业大学教授Plank[3]认为泥土对聚羧酸减水剂也具有吸附作用，且吸附能力强于对水泥颗粒对聚羧酸分子的吸附，这种竞争吸附减少了用于分散水泥的聚羧酸分子数量，进而降低聚羧酸减水剂的分散效率，引气性能损失。

王子明教授等[4]利用总有机碳（TOC）测定了高岭土和膨润土对各种聚羧酸减水剂的强烈吸附，同时发现水泥对聚羧酸减水剂的吸附量随时间延长而不断增加，而黏土对聚羧酸减水剂吸附很快，初始阶段就将达到其平衡吸附量。

保坍型聚羧酸系减水剂的合成及性能研究的开题报
告
一、研究背景
现代混凝土工程要求混凝土的耐久性、抗裂性、流动性、加工性、强度等综合性能都得到不断提高。

而使用减水剂是提高混凝土工程技术水平的重要手段之一。

随着现代混凝土工程的发展，减水剂种类不断增多，其中聚羧酸系减水剂由于其优异的性能而逐渐成为主流减水剂。

目前常用的聚羧酸系减水剂多数是以缩二甘醇为主要单体合成的。

缩二甘醇是一种对生态环境有害的化学品，功能性单体的开发也是减少缩二甘醇使用的重要手段。

因此，开发新型的聚羧酸系减水剂，不仅可以拓宽减水剂单体来源，而且可以进一步提高减水剂的环保性能。

二、研究内容和目的
本文以“保坍型聚羧酸系减水剂的合成及性能研究”为主题，旨在通过实验室合成工作，开发一种新型的保坍型聚羧酸系减水剂。

并通过对该减水剂的性能研究，探究其优势和适用范围。

具体研究内容包括：
1. 合成新型保坍型聚羧酸系减水剂；
2. 对合成的减水剂进行结构表征；
3. 研究合成的减水剂的分散性；
4. 研究合成的减水剂对水泥浆的保坍性和流动性的影响；
5. 研究合成的减水剂对混凝土的抗压强度、裂缝控制能力和耐久性的影响；
6. 对合成的减水剂的优缺点进行分析。

三、研究意义和应用价值
本文合成的新型保坍型聚羧酸系减水剂，在减少缩二甘醇使用的同时，也可以达到其他聚羧酸系减水剂所具备的优异性能，优点明显。

其应用范围涵盖了各类混凝土工程，如建筑物、桥梁、港口、机场等，极具实际意义。

本研究对于推进减水剂的环保化、高效化和应用现代化，具有积极的推动作用。

·79·聚羧酸减水剂的合成及性能研究 高淑星（山东易和环保科技有限公司，山东 济南 201100）1 引言聚羧酸减水剂与传统的减水剂相比，性价比更高，更适用于现代建筑工程中。

聚羧酸减水剂在使用过程中体现出少掺量、高性能的产品特色，既可以使建筑外体美观牢固、不易燃、不易爆，安全适用于火车和汽车运输;同时，聚羧酸减水剂还是绿色环保产品，可应用于居住及办公场所等。

2 聚羧酸减水剂简述聚羧酸减水剂是一种水泥分散剂，主要与水泥混凝土配合应用于建筑工程中，这种新一代的高性能减水剂深受建筑工程市场好评。

聚羧酸减水剂2003年由国外引进，2007年聚羧酸减水剂产量增加，直至2017年大幅增加，年均产量在700×104 t。

目前，我国是聚羧酸减水剂使用量最大的国家。

2.1 聚羧酸减水剂的结构聚羧酸减水剂由主链和众多的支链组成，属于梳型分子结构，它采用自由基水溶液共聚方法合成。

聚羧酸减水剂中的聚羧酸高性能减水剂带有羧基（-COOH）等活性亲水基团及聚氧化乙烯链基等不饱和单体，主要原料有甲基丙烯酸、丙烯酸等，其分子结构转变为静电斥力效应和空间位阻效应共同作用结构，放弃了最初的单一静电斥力效应结构，最终形成立体分散系统。

聚羧酸减水剂最初在生产中采用酯类大单体减水剂为原料，导致较多的生产缺陷，如设备使用复杂不易操作、生产周期长、供应市场能力弱等问题，随着科研技术的发展，在多次试验和实践中，逐渐使用成本低、效率高的醚类大单体，使聚羧酸系减水剂的生产过程变得简化且效率高。

2.2 聚羧酸减水剂的合成2.2.1 聚羧酸减水剂母液的合成不饱和聚醚大单体在引发剂的作用下产生共聚，将带有活性基因的枝连接到主链上，采用不同品种的聚醚大单体、丙烯酸为主要原料，常温合成或加热合成。

2.2.2 聚羧酸减水剂的复配以聚羧酸减水剂母液为原料，根据需要适量添加缓凝、引气、消泡、防冻、保水等多种成分，溶解混合过程。

2.2.3 聚羧酸减水剂的合成方法聚羧酸减水剂的合成方法主要包括原位聚合接枝法、先聚合后功能化法和单体直接共聚法。

探究常温合成聚羧酸减水剂工艺及性能1.辽宁同德环保科技有限公司2.抚顺矿业集团有限责任公司摘要：常温合成聚羧酸减水剂不仅可以有效降低生产能耗和成本，而且还能简化生产操作流程。

聚羧酸减水剂常温制备工艺简单、操作方便，生产成本和能耗也低，本篇文章在此基础上，主要对聚羧酸减水剂常温制备工艺及性能方面进行研究和分析。

关键词：聚羧酸减水剂；常温制备；合成工艺；材料性能一、聚羧酸减水剂常温制备工艺的实验研究1.1工艺分析聚羧酸减水剂是一种新型的混凝土外加剂，在水泥混凝土材料中的掺量低，但是减水率高，使用环保，因而工程效益显著，聚羧酸减水剂在自由度设计方面，能够对其进行改性，具有多种功能，改性产品包括保坍剂和早强减水剂等。

对聚羧酸减水剂的常温制备工艺进行分析，能够对其技术环节进行适当的改进，一般聚羧酸减水剂合成温度在60℃~80℃之间，聚羧酸减水剂常温制备过程中的升温和调温会对生产周期造成影响，能耗和成本均会增加，在这种情况下，将聚羧酸减水剂合成用原材料和反应单体等，放置在常温的储罐中通过滴加搅拌使其充分反应，不需要再对其进行加温，直接保温6小时，然后得到成品，其分散性能高。

1.2合成材料聚羧酸减水剂在常温制备的过程中，由于聚合反应的温度明显降低，反应速率也会同步降低，同一反应时间内，聚羧酸减水剂产物聚合度低，产品性能受影响，对此，要对聚羧酸减水剂制备材料进行分析。

聚羧酸减水剂合成的实验材料包括甲基丙烯磺酸钠、丙烯酸、抗坏血酸、氢氧化钠和过硫酸铵等。

其中工业级的甲基烯丙基聚氧乙烯醚的分子量为2400，合成聚羧酸减水剂，是将一定量的去离子水和甲基烯丙基聚氧乙烯醚加入到容量为500ml的烧瓶中，调制氢氧化钠的ph值在7.0左右，氢氧化钠质量分数为40%。

获得试样后，调制去离子水固含量40%，整个工艺流程不需要进行加热处理，控制聚合体系的温度在25℃。

1.3性能测试对聚羧酸减水剂的常温制备工艺进行研究，能够及时发现减水剂合成中的技术问题，改进合成方案，控制产品的生产能耗以及制备成本等。

聚羧酸减水剂的合成工艺及性能研究一种新型聚醚类聚羧酸减水剂的合成工艺及性能研究摘要：采用奥克公司的新型聚醚OXAB-608和丙烯酸为聚合单体，通过水溶液自由基聚合合成了减水剂，研究了合成工艺对减水剂性能的影响规律。

结果表明：当聚醚与丙烯酸摩尔比为4.5，引发剂用量为聚合单体总质量的0.5%，链转移剂用量为聚合单体用量的0.17%，反应温度为60℃时，合成的聚羧酸减水剂在掺量为水泥质量的2.0%时，减水剂效果最好。

关键词：聚羧酸减水剂，丙烯酸，聚醚，自由基聚合Synthesis and Properties of new polyether polycarboxylatesuperplasticizerSun gui-e ，Fan lei ，Fu yang ，Zhou li-ming ，Liu zhao-bin，Zhu jian-min (Liaoning Oxiranchem. GROUP CO., LTD, Liaoning Liaoyang 111003) Abstract: oxiranchem corporation 's new polyether with OXAB-608 and acrylic acid as monomer was synthesized by aqueous solution radical polymerization water-reducing agent to study the properties of the synthesis process on water-reducing agent were investigated. The results showed that: When the ether with acrylic acid molar ratio of 4.5, triggering agent is the total mass of monomer 0.5%, chain transfer agent is 0.17% of monomer amount, the reaction temperature is 60 ℃, the synthesized poly - carboxylic acid water reducer for cement quality in the ash 2.0%, the water reducer best results.Keywords: polycarboxylate water reducer, acrylic acid, polyether, free radical polymerization1、前言高效减水剂又称超塑化剂，它的两种基本作用是使混凝土的水胶比降到最低和流动性达到最大。

全国中文核心期刊幷症jl贰柑軸中国科技核心期刊减水保坍型聚羧酸田液的合成及性能研究陈文红，邓磊，蒋禹，艾玲，李剑梅[科之杰新材料集团(贵州)有限公司，贵州龙里551206]摘要：以异戊烯醇聚氧乙烯基醚(TPEG)、丙烯酸(AA)、丙烯酸羟乙酯(HEA)、聚乙二醇酯化大单体(PEM)为主要原料，在引发剂作用下,于35益合成减水保坍型聚羧酸母液。

通过试验表明,该减水保坍型聚羧酸母液能有效改善混凝土的保坍性及和易性,提高混凝土的抗压强度。

关键词：酯化大单体;聚羧酸减水剂;合成;混凝土中图分类号:TU528.042+.2文献标识码:A文章编号：1001-702X(2021)05-0022-03Study on the synthesis and performance of the polycarboxylate superplasticizer mother liquor with thewater-reducing and slump-preserving abilityCHEN Wenhong,DENG Lei,JIANG Yu,AI Ling,LI Jianmei(KZJ New Materials Group Guizhou Co.Ltd.,Longli551206,China)Abstract:In this paper,isopentenyl polyoxyethylene ether(TPE(；)‘acrylic acid(AA),ethyl acrylate(HEA),polyethylene glycol esterified monomer(PEM)were used as the main raw materials to synthesize the polycarboxylate superplasticizer mother liquor with the water-reducing and slump-preserving ability at35益.It is found that the kind of polycarboxylate superplasticizer mother liquor can effectively improve the slump-preserving ability,workability and compressive strength of concrete.Key words:esterified macromonomer,polycarboxylate superplasticizer,synthesize,concrete0前言聚羧酸减水剂从20世纪80年代开始不断发展，起初由日本媒触公司开始研究并生产，随后欧美地区及我国也掀起聚羧酸减水剂的研究热潮叫目前市场上生产的聚羧酸减水剂从性能上可分为减水型、保坍型、超缓释型、早强型、降黏型等[2],由于其生产技术成熟,生产工艺相对简单,经济适用,分子结构多样化且可控制，在低掺量情况下具有较高的混凝土减水率等优点,己成为建筑工程中不可或缺的外加剂之一。

专利名称：一种无水法制备聚羧酸减水剂的方法专利类型：发明专利
发明人：魏中原,逄建军
申请号：CN201510411574.2
申请日：20150714
公开号：CN105017490A
公开日：
20151104
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及一种无水法制备聚羧酸减水剂的方法，其包括如下合成步骤：(1)、在70℃～85℃下，将100摩尔单体A熔化于反应器中；(2)、再向反应器中缓慢加入1.5～6摩尔单体B和1.15～2.6摩尔引发剂C形成混合液体；(3)、将9～28.5摩尔单体B和2.3～10.4摩尔链转移剂T混合形成混合液，再将该混合液滴入步骤(2)中的反应器中，(4)、继续搅拌反应0h～1h后，出料冷却后即得到聚羧酸减水剂。

本发明具有以下有益效果：1、产物呈固体状，切片后装袋易于运输和保存，对水泥、干粉砂浆的适应性广，制备成本、减水率高，工艺重复稳定性好；2、制备过程安全环保，清洁无污染，无废弃物产生。

申请人：唐山市龙亿科技开发有限公司
地址：064013 河北省唐山市丰润区小张各庄镇小神庄村东
国籍：CN
代理机构：北京世誉鑫诚专利代理事务所(普通合伙)
代理人：仲伯煊
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