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聚羧酸减水剂室温合成研究

2020-03-26

  聚羧酸高效减水剂(PCA具有分子可设计性高、掺量低、减水率高、保坍性好、与不同胶材适应性佳、氯离子与碱含量低、混凝土收缩率小,以及保护环境等优点,已成为当今相当重要的混礙土外加剂。我国从20世纪90年代始发展PCA技术,合成过程中主要采用热引发体系,如过硫酸铵、过硫酸钾及偶二异丁猜等引发剂,聚合温度为70-85℃。2000年开始,我国减水剂厂家逐渐采用中温法40-60℃,以双氧水一抗坏血酸、双氧水-亚硫酸氩钠等氧化还原引发体系合成PCA。近几年,PCA的能耗低合成,如室温10-30℃合成已成为研究热点,其既可减少锅炉等设备投资,也便于铁路、公路建设等采取移动式生产,研究人员采用双氧水-酒石酸体系在20-30℃合成PCA,但对水泥的分散效率一般。因此,探索研究适合于工业化生产的室温合成PCA具有一定理论意义与实际价值。

  减水剂厂家技术人员采用异成烯醇聚氧乙烯酸(TPEG)、异丁烯醇聚氧乙烯醚(HPEG),以及两烯酸(AA等单体,分别以TPEG2400、HPEG-2400、HPEG-4000与AA,在TBHP-SFS引发下,室温二元共聚合成PCA1、PCA2、PCA3,并进行其结构表征与性能硏究。

  经过研究后,得到以下结论:

  1、TBHP-SFS引发体系实现了在室温下合成PCA,合成减水剂的优化条件为小単体与景醚大单体摩尔比为4-1,TGA质量为单体总质量的045%,TBHP用量为总反应单体质量的0.18%,n( TBHP n(SFS=1:1,温度为25℃,A液滴加时间为1hB液滴加时同为1.5h,保温05h。

  2、在TBHP-SS引发下,AA分别与TPEG2400、HPEG2400、HPEG4000三种大单体合成PCAI、PCA2、PCA3,相应的净浆流动度(折固掺量为0.2%)分别为313、309、303mmTBHP-SFS引发体系与TPEG2400、HPEG2400与HPEG400均有较好的适应性。

  3、减水剂厂家采用TBHP-SFS引发体系室温合成PCA,1d龄期的水泥水化产物结构致密且均匀性好,1d、3d龄期砂浆的抗折强度与抗压强度增加速度快,掺0.12%PCA1、PCA2、PCA3水泥砂浆砂浆的1d与3d的抗折强度比较高分别为135%与151%、抗压强度比较高分别为173%与165%。

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