常温合成烯丙基聚氧乙烯醚型聚羧酸减水剂研究.pdf

学兔
2013年第7期(总第285期)
泥
凝士
原材料及辅助物料
Number 7 in 2013(Total No285)
Concrete
MATERIAL AND ADMINICLE
doi:10.3969%iss.1002-35.2013.07.016
常温合成烯丙基聚氧乙烯醚型聚羧酸减水剂研究
朱孔赞1,2,付新建1,2,夏宗艳,张战营1,赵洪义3
(1.河南理工大学材料科学与工程学院,河南焦作454003;2.洛阳理工学院材料系,河南洛阳471023;
3.山东宏艺科技股份有限公司技术中心,山东临沂276034)
摘要:按照正交试验的方法,利用双氧水ー连二亚硫酸钠(SD)氧化还原引发体系,以烯丙基聚氧乙烯醚(APEG)、马来酸酐
(MA)、丙烯酰胺(AM)及丙烯酸(AA)为原料,进行自由基聚合,制备瞇类聚羧酸系高性能水剂。研究结果表明:最佳聚合工艺
参数为:反应的最优配合比n(MA)in(APEG):n(AM)an(AA)=1.6:15:1.5:4.0。其中,SD用量为单体总质量的百分比4.0%,双氧水
(30%)用量为单体总质量的4.0%。使用合成的样品进行了水泥净浆、水泥砂浆和混凝土试验。该合成样品具有掺量低、减水率高、
水泥适应性广、保坍性好、增强效果好等突出优点。
关键词:醚类聚羧酸系高性能减水剂;低温聚合;烯丙基聚氧乙烯醚
中图分类号:TU528.042.2文献标志码:A文章编号:1002-3550(2013)07-0059-03
Study on synthesis of polycarboxylic acid water-reducing agent under normal atmospheric temperature
ZHU Kongzan, FU Xinjian - XIA Zongyan:, ZHANG Zhanying, ZHAO Hongyi
(1. School of Material Science and Engneering, Henan Polytechnic University, Jiaozuo 454003, China
2 Department of Materials Engineering, Luoyang Institute of Science and Technology, Luoyang 471023, China
3. Shandong Hongyi Technology Co, Ltd, Linyi 276034, China)
Abstract: According to orthogonal experiment, ether polycarboxylic acid type high performance cluster water-reducing agent was syn-
thesized by radical polymerization of allyl alcohol polyoxyeth lene monomer and other small molecule monomers using redox polymcriza
tion with low temperature. The results showed that the optimum polymerization conditions were as follows, the molar ratio of monomers n.
(MA) (APEG) (AM) ( AA)1. 6: 1. 5: 1. 5: 4.0, the initia or dosage of sodium dithionite(SD)4, H O(30)4. The yn hesized
samples were used to perform experiments of cement paste, cement mortar and concrete. The polyether-type water reducer had high wa
ter-reducing rate, fine slump-retaining ability and could remarkably enhance the strength of concrete
Key words: polyether type polycarboxylate superplasticizer low emperature polymerization; allyl alcohol polyoxyethylene
0引言
型减水剂成为聚羧酸减水剂的主流。在各种不饱和聚谜大
单体中,烯丙基聚氧乙烯瞇因其价格低、原材料来源丰富,
聚羧酸减水剂作为一种新型高效减水剂,其掺量低、用来制备减水剂已成为国内外开发的热点P。
减水率高、分散性能好、坍损度小、对环境友好等优点,已
本研究采用烯丙基聚氧乙烯醚(APEG)、马来酸酐
经成为高效減水剂的发展方向。目前国内市场上出售的(MA)、丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)为聚合单体,在低温
聚羧酸类减水剂主要有酯类和类聚羧酸减水剂两种5?。(15~20℃)条件下,利用双氧水一连二亚硫酸钠氧化还原
酯类减水剂主要采用聚乙二醇单甲醚(MPEG)和甲基丙烯引发体系合成了聚羧酸系减水剂。并系统讨论了引发剂用
酸(MAA∥甲基丙烯酸甲酯等原材料,通过酯化反应合成量、单体摩尔比、反应温度和反应时问对减水剂分散性和
大单体,然后在引发剂作用下,将大单体与可聚合单体进保塑性的影响规律,确定了合成高效减水剂的优化工艺条
行聚合,得到聚羧酸类减水剂。由于甲基丙烯酸价格高、件。并与以聚乙二醇单甲醚(MPEG)和甲基丙烯酸为单体
能耗大,因而该产品成本高,并且其生产工艺复杂,酯化过合成的聚羧酸减水剂PE进行了混凝上性能对比试验。
程难控制,酯化产物对聚合反应及最终产品性能的影响很
试验
大等问题制约了该类型减水剂发展。相比聚酯类减水剂
普通聚醚类减水剂(以不饱和聚醚作大单体)以其性能稳1.1试验材料
定、成本低、生产工艺简单及环保等优点而逐步取代聚酯
烯丙基聚氧乙烯醚(APEG),工业级,分子量2400;丙
收稿日期:2013-01-16
基金项目;河南省科技发展计划项目(122102210242)