聚羧酸减水剂浅谈研究

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聚羧酸母液

聚羧酸母液的五大特点:1、绿色、环保:所用原料无毒无害,生产过程中无三废产生。2、混凝土硬化和耐久性能高:混凝土各龄期强度高,体积稳定性好,抗渗、抗冻融、抗腐蚀和抗碳化性能突出;3、适应性广:对硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐、粉煤灰水泥、火山灰水泥和各种掺合料均具有广泛的适应性。4、综合性能突出:产品具有较高的减水率(减水率可达35%以上)和较低的坍落度损失率,改善混凝土的工作性能、提高混凝土强度和耐久性。5、混凝土工作性好:新拌混凝土和易性良好,不离析,不泌水,粘聚性好,含气量适中,适于泵送;

名词解释

一般来说,聚羧酸母液和成品没有非常明确的界限,直接在工厂合成出来的就是母液;而针对某一个工地的要求去配制,在聚羧酸减水剂母液中添加一定的水和小料(例如防冻剂)复配好成一定浓度的溶液就是成品,即聚羧酸减水剂。

聚羧酸母液的优势

聚羧酸母液近年来得到越来越多的重视,其优势在于:(1)酯化过程,工艺简单,生产周期短;(2)原料的封端基团中含有不饱和双键,可以进行一步法直接聚合,降低生产成本;

(3)可以直接生产高浓度聚羧酸母液。

合成原料

(1)烯丙醇聚氧乙烯醚(APEG),化学结构式:CH2=CHCH20 (CH2CH20)n H)。

(2)过硫酸铵(AI'S),分子式(NI-I4)2S208,分子量228.2,性状:白色晶体,有一定的氧化性。

(3)过硫酸钾,分子式K2S208,分子量270,无机化合物,白色结晶,无气味,有潮解性,助燃,具刺激性。

(4)马来酸酐,分子式CHCOOCOCH;分子量98,无色针状结晶。

(5)烯丙基磺酸钠(SAS),分子量144;结构式:CH2=CH—CH2一SO3Na;白色固体粉末。

(6)甲基丙烯磺酸钠(SMAS),工业品,分子结构式:CH2C(CH3)CH2SO3Na,分子量158,白色片状晶体。

(7)甲基丙烯酸(MAA),分析纯,无色液体,分子式:C4H60,分子量86,凝固点≥12.5"C。

(8)丙烯酸(从),分子式:C3H4O2,分子量72,含量≥99.0%,无色液体,有刺激性气味。

制作过程

合成工艺简图:酯化反应→→聚合反应→→中和反应→→ 母液→→ 成品

(1)酯化反应(制备大单体):计量聚乙二醇,将其在水浴中溶化,加入反应槽内,同时加入甲基丙烯酸,以及小料1份(对苯二酚和吩噻嗪比例为5:1),升温至90℃,加入浓硫酸(作为催化剂),继续升温至120℃,保持4.5h,后充氮气2小时,(6㎡/时,每30分钟充1瓶,共4瓶),反应完成,得到减水剂中间大分子单体聚乙二醇单甲基丙烯酸酯和水。(经减压→蒸馏→脱水,酸化反应更为完全)。

(2)聚合反应:采用过硫酸铵引发、水溶液聚合法。计量酯化产物即聚乙二醇单甲基丙烯酸酯,丙烯酸,分子量调节剂十二烷基硫醇,配以去离子水,泵入滴定罐A备用,是为A料。计量过硫酸铵,配以去离子水,泵入滴定罐B备用,是为B料。加去离子水入反应槽,升温至85℃,同时滴定A、B料。A料3小时滴定完,B料3.5小时滴定完,保温1.5小时。(温度控制:90±2℃)。

(3)中和反应,(是中和上面酯化反应之中使用的浓硫酸催化剂),将反应好的聚合物降温至50℃以下,边搅拌边加入纯碱,等到PH值为7左右,反应完成,得到聚羧酸减水剂母液。