衣康酸类聚羧酸系减水剂的合成及其性能研究

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国内聚羧酸系高性能减水剂的合成及研究状况

张恂・顾丽瑛张洪涛
（盐田港商品混凝土有限公司深圳５８８，１１０３２广东旭飞集团深圳５８２，１０９３湖北大学武汉４０６）３０２摘要简述了聚羧酸类减水剂合成方法、分子结构与性能的关系，讨论了大单体聚乙二醇丙烯酸酯等的制备工艺技术。关键词混凝土；减水剂；聚羧酸；聚乙二醇丙烯酸酯；共聚合
ＥＯ链越短，动性越好；而对于甲基丙烯酸基流然接枝共聚物，Ｏ链越长，Ｅ流动性才越好。因此，要
段较短，数量也少［总体上可将聚羧酸类减水剂 ” 。分为两大类，一类是以马来酸酐为主链接枝不同的聚氧乙烯基（Ｏ）聚氧丙烯基（Ｏ）Ｅ或Ｐ支链；另
收稿日期：０６１—４２０ —０１Ｅｍａ：ｈ１４＠ｓａｃｒ．ｉｚｔ９２ｉ．ｎ．ｌｎｏ
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胶体与聚合物
第２５卷
单体，如甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇马来酸酯等，是聚羧酸系减水剂不可缺
发的重点。
１聚羧酸类减水剂分子结构与性能
的关系
聚羧酸类减水剂具有梳形分子结构，脂肪族主链上带多个强极性活性基团，侧链为亲水性的
聚醚链段，并且链较长、量多，数疏水基的分子链
流动性影响依赖主链，在马来酸酐基共聚物中
目前使用最多的萘系高效减水剂，因减水率不高、凝土坍落度损失过快的局限性将会越来混

聚羧酸系减水剂的合成及性能研究

２．１反应浓度对聚羧酸系减水剂性能的影响
水剂所具有的分散性最好。出现该结果的原因在于如果共聚
聚合反应过程中溶液的浓度会对减水剂相对分子质量与单体溶液与引发剂溶液一次性投入，那么活性相对比较大的甲
分子结构、单体转化率产生重要的影响。而反应浓度则会对聚基丙烯酸受引发剂的影响会在较短时间内发生自聚反应，但是
用共聚单体溶液与引发剂溶液分别滴加时，所制出的聚羧酸系
减水剂的分散性最好。
参考文献：
［１］易聪华，黄欣，张智，杨东杰．聚羧酸减水剂的合成及其分散性能『Ｊ１．精细化工．２０１１（０７）．
［２］苏瑜，庞浩，蒋冰艳，王斌，廖兵．聚羧酸系混凝土减水剂的研究进展及发展趋势．现代化工．２０１１（０４）．
聚羧酸系减水剂的合成及性能研究
张建钢（上虞吉龙化学建材有限公司，浙江绍兴３１２３６８）
专高譬ｔｌ
摘要：本次研究采用水溶液聚合法合成聚羧酸系减水剂，
该处主要对共聚单体溶液与引发剂溶液一次性投入法、共
酯进行混合，根据浓度要求调配成需要的水溶液，再把引发剂
调配成所需规格的水溶液，然后把甲基丙烯酰基磺酸钠与适量
蒸馏水相融合，溶解后将其倒入四口烧瓶内，再通入氮气，启动
搅拌器。等到溶液温度升高到８５℃之后，分别滴加引发剂水溶

聚羧酸减水剂的合成及其引气与早强性能研究共3篇

聚羧酸减水剂的合成及其引气与早强性能研究共3篇聚羧酸减水剂的合成及其引气与早强性能研究1聚羧酸减水剂是一种新型的高效混凝土减水剂，与传统的磺酸盐减水剂相比，具有优异的减水效果和低泌水率特性。

其主要成分是聚羧酸及其改性产物，可以通过复杂的化学反应过程进行合成。

本文将介绍聚羧酸减水剂的合成方法，并对其引气和早强性能进行研究。

一、聚羧酸减水剂的合成方法1. 聚合法聚合法是一种常见的聚羧酸减水剂合成方法。

该方法的步骤如下：首先将单体与引发剂混合，在所需温度下进行聚合反应，得到聚羧酸。

然后将聚羧酸与交联剂混合，进行交联反应，最终形成聚羧酸减水剂。

聚合法合成的聚羧酸减水剂具有分子量大、结构稳定的特点。

但该方法存在聚合反应难控制、引发剂残留等问题。

2. 缩合反应法缩合反应法是另一种常见的聚羧酸减水剂合成方法。

该方法的步骤如下：将羟基聚氧化物和羧酸混合反应，使其发生缩合反应，得到聚羧酸酯。

再将聚羧酸酯与羧酸混合反应，得到聚羧酸减水剂。

缩合反应法合成的聚羧酸减水剂具有结构简单、反应温和等优点，但副反应简单易失活、成本较高等问题。

综合比较，聚合法和缩合反应法各有优缺点，应根据实际情况选择合适的方法进行合成。

二、聚羧酸减水剂的引气性能研究引气是混凝土中的微气泡，可以降低混凝土的密实度和提高其抗冻性、耐久性等性能。

聚羧酸减水剂可以通过控制化学结构实现引气作用。

目前较为常用的引气剂是联苯甲酸类聚羧酸减水剂，其引气机理是气泡在混凝土中的生成、扩散和稳定。

由于聚羧酸减水剂中与引气作用相关的络合基团结构不同，引气性能也有差异。

研究表明，以亲水性较高的羟基带有醛基的聚羧酸为基础的聚羧酸减水剂引气性能较好，可获得满意的减水效果和引气效果。

同时，引气剂的加入量、混凝土的水胶比和气孔度等因素也会影响聚羧酸减水剂的引气性能。

三、聚羧酸减水剂的早强性能研究早强是指混凝土在一定养护期内表现出的强度发展速度。

聚羧酸减水剂中常常添加缓凝剂，可以充分利用其多种羧酸基团作用，实现早强效果。

聚羧酸系减水剂的合成研究

摘要：通过一定相对分子质量的聚乙二醇（Ｅ与马来酸酐（在一定条件下发生酯化反应形成高分ＰＧ）ＭＡ）
子聚合物．然后在水溶液中以过硫酸盐为引发剂，以丙烯酸（Ａ）Ａ发生共聚反应合成聚羧酸系减水剂。本
文还研究了反应温度、反应时间、引发剂的种类和使用量对聚羧酸系减水剂合成的影响，并确定了最佳的
１４２聚羧酸系减水剂的制备嗍．．
１实验
１１原料．
在装有搅拌器、温度计、滴液漏斗的四颈烧瓶
中加入一定量的丙烯酸（Ａ及前面制备的马来酸Ａ）聚乙二醇单酯等，在过硫酸铵做引发剂８℃下水浴０加热反应２ — ，．３反应结束后，５ｈ用氢氧化钠溶液调整溶液的酸碱度，ｐ＝～，使Ｈ６７得到的棕黄色液体即为聚羧酸系减水剂。
１．马来酸聚乙二醇单酯的制备［．１４３１在装有搅拌器、冷凝管和温度计的三颈烧瓶
中，加入一定配比的聚乙二醇（ＥＰＧ）和马来酸酐
（Ａ，Ｍ）加热至９￣反应２，０Ｃ反应结束后，ｈ真空除去
水和少量杂质，到马来酸聚乙二醇单酯。得
１４实验过程．
结构上自由度大，高性能化的潜力大； ④不污染环境； ⑤可节约水泥，降低成本。因而其应用情景广
泛。本文对合成该产品的反应条件进行了研究，合成出的聚羧酸系减水剂的使用效果较好。由于本次合成研究对合成条件要求不高，生产控制难度不大，适合于工业化生产。
第２卷第６２期２０年１月０８１
天津化工ＴａｊｈｍｉｌｎｕｔｉｎｎＣｅｃｄｓｙｉａＩｒ

聚羧酸高效减水剂的合成与适应性研究

本科毕业论文题目：聚羧酸高效减水剂的合成与适应性研究院（部）：专业：班级：姓名：学号：指导教师：完成日期：2011年6月9日目录摘要 (III)ABSTRACT (IV)1 前言 ............................................................................................................. - 1 -1.1高效减水剂的种类及特点.. (1)1.1.1改性木质素磺酸盐系................................................................................................. - 2 -1.1.2稠环芳烃磺酸盐甲醛缩合物系（萘系减水剂）..................................................... - 3 -1.1.3三聚氰胺磺酸盐甲醛缩合物系(密胺树脂) .............................................................. - 3 -1.1.4氨基磺酸盐甲醛缩合物系......................................................................................... - 4 -1.1.5聚羧酸系高效减水剂................................................................................................. - 5 -1.2聚羧酸减水剂的研究现状.. (7)1.2.1国外聚羧酸系减水剂的研究现状............................................................................. - 7 -1.2.2国内聚羧酸系减水剂的研究现状............................................................................. - 8 -1.3聚羧酸减水剂的特性及应用. (9)1.3.1聚羧酸减水剂的特性................................................................................................. - 9 -1.3.2聚羧酸减水剂的市场应用情况............................................................................... - 10 -1.4高性能减水剂研究的理论基础. (11)1.4.1减水剂在水泥颗粒上的吸附特性........................................................................... - 11 -1.4.2静电斥力效应........................................................................................................... - 12 -1.4.3空间位阻效应........................................................................................................... - 12 -1.5聚羧酸类减水剂的合成方法.. (13)1.5.1可聚合单体直接共聚............................................................................................... - 13 -1.5.2聚合后功能化法....................................................................................................... - 14 -1.5.3原位聚合与接枝法................................................................................................... - 14 -1.6本课题的研究内容........................................................................................................ - 15 -1.6.1研究聚羧酸系高效减水剂的几个难点................................................................... - 15 -1.6.2研究的内容及待解决的问题................................................................................... - 15 -2 聚羧酸系高效减水剂的实验合成 ............................................................. - 17 -2.1实验原料. (17)2.2实验设备 (17)2.3实验方案设计 (18)2.4实验步骤 (18)2.5实验产品的性能测试方法 (19)2.6实验结果 (20)3 聚羧酸系高效减水剂的性能测试与评价 ................................................. - 22 -3.1聚羧酸高效减水剂的基本性能测试.. (22)3.1.1 固体物含量测定...................................................................................................... - 22 -3.1.2减水剂密度测定....................................................................................................... - 23 -3.1.3水泥净浆流动度测定............................................................................................... - 23 -3.1.4水泥砂浆工作性(减水剂减水率W R)的测定.......................................................... - 25 -3.1.5掺聚羧酸减水剂后水泥凝结时间的测定............................................................... - 27 -3.2聚羧酸高效减水剂性能对比试验 (29)3.2.1聚羧酸高效减水剂与不同水泥的适应性............................................................... - 29 -3.2.2聚羧酸高效减水剂同其它减水剂性能的比较....................................................... - 30 -3.2.3聚羧酸系高性能减水剂同脂肪族系减水剂的复配试验....................................... - 32 -3.3聚羧酸减水剂对混凝土性能的影响评价 (33)3.3.1对混凝土坍落度的影响........................................................................................... - 33 -3.3.2对混凝土试块强度的影响....................................................................................... - 35 -4 结论与展望 ................................................................................................. - 36 -4.1结论 (36)4.2展望 (37)谢辞 ............................................................................................................... - 38 -参考文献 ......................................................................................................... - 40 -摘要聚羧酸系高效减水剂具有高减水率、掺量低、良好的保坍性等优点，是现如今混凝土外加剂市场中普遍应用的外加剂之一，也是当今混凝土高性能减水剂研究中较为前沿的研究课题。

一种新型高保坍型聚羧酸减水剂的合成及其性能研究

一种新型高保坍型聚羧酸减水剂的合成及其性能研究张栓红，贾吉堂，贾守伟，张明【摘要】摘要：选择异戊烯醇聚氧乙烯醚大单体（TPEG），以衣康酸（IA），丙烯酸（AA），顺酐（MAL）等为聚合小单体，保坍助剂为功能性单体，在引发剂及链转移剂的作用下，进行自由基共聚合，合成一种新型高保坍型的聚羧酸减水剂（PC），并对其性能进行测试。

试验结果表明：共聚体系的最佳配比为：n（TPEG）∶n（IA+AA）∶n（MAL）=1.00∶2.25∶1.04；合成的PC 对不同水泥的适应性良好；混凝土2 h坍落度基本无损失；与通用减水型聚羧酸减水剂复配，可以大幅度提高其保坍性能。

【期刊名称】新型建筑材料【年(卷),期】2014(041)004【总页数】4【关键词】聚羧酸减水剂；单体；共聚；保坍性能0 前言聚羧酸减水剂作为第三代减水剂产品，具有高减水性、高保坍性、低掺量、绿色环保等优点，是配制高强及超高性能混凝土的首选产品[1-5]。

由于聚羧酸减水剂分子结构的可设计性强，通过不同功能结构单元的优化组合，可以制备得到具有特殊功能的聚羧酸减水剂[6]。

目前，市场上聚羧酸减水剂产品层出不穷，各有特点。

但在实际应用中，聚羧酸减水剂也存在与水泥的适应性差、混凝土坍落度损失过快等问题。

在长时间、长距离的运输时，会出现混凝土坍落度损失严重的现象，影响施工及混凝土的性能，尤其是在炎热的夏天，坍落度损失更快。

实际应用中，一般是通过与葡萄糖酸钠、蔗糖、柠檬酸钠等缓凝剂进行复配解决混凝土坍落度损失快的问题[7-8]。

实际上，这些缓凝剂的加入并不能解决混凝土坍落度损失快的问题，且缓凝剂在温度较高的环境下容易变质，影响减水剂的使用性能。

因此，本文利用分子结构设计的原理，选用具有缓释基团的保坍助剂，设计合成一种新型的保坍型聚羧酸减水剂[9]。

以衣康酸、顺酐、丙烯酸为聚合小单体，在引发剂及链转移剂的作用下，与保坍助剂、异戊烯醇聚氧乙烯醚（TPEG）进行自由基共聚合，得到一种新型高保坍聚羧酸减水剂。

聚羧酸系高效减水剂的合成与性能

河北工业大学硕士学位论文聚羧酸系高效减水剂的合成与性能姓名：韩明申请学位级别：硕士专业：材料学指导教师：张福强20080301河北工业大学硕士学位论文聚羧酸系高效减水剂的合成与性能摘要与传统减水剂相比，聚羧酸系高效减水剂因其减水率高、坍落度损失小和安全环保等优点，日益受到学术界、产业界广泛的关注。

本文在合成甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯(MPEGMA)大单体的基础上，重点研究了AA/MAA/AMPS/MPEGMA/EA/DEM共聚物的合成及其对水泥浆体的分散性能。

以甲氧基聚乙二醇（MPEG）和甲基丙烯酸甲酯(MMA)为主要原料，通过酯交换法合成了MPEGMA，用FTIR表征了它的结构, 并研究了催化剂、阻聚剂、反应时间和反应温度等因素对酯化率的影响。

结果表明，MPEG/催化剂的摩尔比为4、阻聚剂用量为0.27wt％、87℃反应6h，酯化率可达98.8％.采用水溶液调节共聚合方法，以AA、MAA、AMPS、MPEGMA、EA和DEM等为原料合成了聚羧酸系高效减水剂，并用FTIR光谱表征了它的结构。

详细研究了引发剂、磺酸盐、丙烯酸和马来酸二乙酯等因素对净浆流动度的影响。

结果表明，AA、MAA、AMPS、MPEGMA、EA和DEM的摩尔比4.16:2.08:1:1.88:0.66:0.82，APS的用量为6.4wt％、巯基丙酸用量为0.22wt％时，所得共聚物的分散效果较佳。

在折固掺量为0.3％、水灰比为0.29时，水泥净浆流动度可达275mm，120min内基本不变。

马来酸二乙酯的加入，提高了流动度经时保持性。

初步探讨了聚羧酸系高效减水剂的分散机理。

萘系减水剂作用机理主要是依靠Zeta 电位的静电斥力；而聚羧酸系减水剂是依靠静电斥力和空间位阻等实现，并且以空间位阻为主。

关键词:聚羧酸系高效减水剂，酯交换，甲氧基聚氧乙二醇甲基丙烯酸酯，共聚合，净浆流动度，大单体i聚羧酸系高效减水剂的合成与性能iiSYNTHESIS AND PERFORMANCE OFPOLYCARBOXYLIC SUPERPLASTICIZERSABSTRACTCompare to the traditional water reducer, polycarboxylic superplasticizers were attracted muchattention because of their small dosage, excellent ability of water reducing, and preventing the slump loss of concrete. On the basis of molecular design, methoxypoly(ethylene glycol) methacrylate (MPEGMA) macromer, and the copolymer of AA/MAA/AMPS/MPEGMA/EA/DEM have been synthesized in this paper. Their dispersing performance and the mechanism were investigated in details.The MPEGMA was prepared through transesterification with methyl methacrylate(MMA) and MPEG, and the structure of MPEGMA was characterized by mean of FTIR. The influences of catalyst, inhibitor, reaction temperature and reaction time on the transesterification yield were discussed in details. At the inhibitor dosage of 0.27wt% and the MPEG/catalyst mole ratio of 4, conducted for 6h at 87℃, the yield of MPEGMA was 98.8%.The high-performance water reducing agent was prepared through solution copolymerization with acrylic acid (AA), α-methylacrylic acid (MAA), 2-acrylamido-2-methyl propane sulfonic (AMPS), diethyl maleate(DEM) and MPEGMA, and its structure was characterized by mean of FTIR. The influences of initiator, sulphnate, acrylic acid and diethyl maleate on dispersing performance were discussed in details. It indicated that diethyl maleate help to reduce the slump loss. The results show that the copolymer of AA/MAA/AMPS/MPEGMA/EA/DEM mole ratio of 4.16:2.08:1:1.88:0.66:0.82, the APS dosage of 6.4w%, the mercaptopropionic dosage of 0.22wt%, possesses preferable properties. On cement grout, the fluidity of cement grout can reach as high as 275mm by adding the neat copolymer 0.3% and used water/cement ratio 0.29, which there was not slump loss within 120 minutes.The dispersion mechanism of polycarboxylic superplasticizers was investigated. Results indicate that for naphthalene-type water reducer，electrostatic repulsion plays an important part. But for polycarboxylic superplasticizer, with the action of electrostatic repulsion and steric hindrance, the steric hindrance plays the important part.KEY WORDS: polycarboxylic superplasticizers，transesterification reaction，poly(ethylene glycol) methacrylate，copolymerization, fluidity of cement paste，macromer聚羧酸高效减水剂的合成与性能22 第四章聚羧酸系高效减水剂的合成及其性能聚羧酸系高效减水剂分子呈梳型结构，侧链引入大量极性基团羧基、磺酸基、聚醚等。

新型衣康酸酯类聚羧酸系减水剂合成及其性能研究

ｍｏｎｏｍｅｒｓ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ，ｉｎｔｈｅ７５－８５℃ ｕｎｄｅｒｒｅａｃｔｉｏｎ４ｈ．Ｔｈｅｃｏｎｃｒｅｔｅｅｘｐｅｉｍｅｒｎｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｉｔｈａｓｇｏｏｄｄｉｓｐｅｓｉｒｂｉｌｉｔｙ，ｐｅｒｆｅｃｔｄｉｓｐｅｓｉｒｏｎｓｔａｂｉｌｉｔｙａｎｄｗｅｌｌｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅｓｔｒｅｎｇｔｈ，ｗｈｉｃｈｃａｎｒｅａｃｈ１５２％ｏｆ２８ｄｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅｓｔｒｅｎｔｈｇｒａｔｉｏ．
的酯类聚羧酸系减水剂。试验结果表明，最佳合成工艺为：ｎ（ＭＰＥＧＩＡ）：ｎ（ＩＡ）：ｎ（ＡＡ）：ｎ（ＭＡＩＤ＝１．０：０．５：１Ｊ５：０．５，引发剂和链转移剂的
用量分别为单体总质量的３．５％和０．８％，在７５ — ８５℃反应４ｈ；合成的减水剂具有较好的分散性和分散保持性，２８ｄ混凝土抗压强度
钎癯建巍
中国科技核心期刊
新型衣康酸酯类聚羧酸系减水剂合成及其性能研究
张栓红，张明，贾吉堂
（山东华伟银凯建材科技股份有限公司，山东淄博
‘
２５６４１０）
摘要：以自制的衣康酸酯化大单体（ＭＰＥＧＩＡ）、衣康酸（ＩＡ）、丙烯酸（ＡＡ）和顺丁烯二酸酐（ＭＡＬ）作为共聚单体，合成一种新型

聚羧酸系减水剂的合成、作用机理和应用研究 Microsoft Word 文档

、聚羧酸高性能减水剂地现状混凝土技术发展离不开化学外加剂，如泵送混凝土、自流平混凝土、水下不分散混凝土、喷射混凝土、聚合物混凝土、高强高性能混凝土等新材料地发展，高效减水剂都起到了关键作用.高效减水剂又称超塑化剂，用于混凝土拌合物中，主要起三个不同地作用：①在不改变混凝土强度地条件下，改善混凝土工作性；②在给定工作性条件下，减少水灰比，提高混凝土地强度和耐久性；③在保证混凝土浇注性能和强度地条件下，减少水和水泥用量，减少徐变、干缩、水泥水化热等引起地混凝土初始缺陷地因素.文档收集自网络，仅用于个人学习萘系高效减水剂地应用大约有多年历史，是目前工程应用中地主要高效减水剂品种.研究表明，聚羧酸系高效减水剂是比萘系性能更好地新型减水剂，在相同用量下，聚羧酸系减水剂能获得更好地减水率和塌落度保持能力.日本是研究和应用聚羧酸系减水剂最多也是最成功地国家，年以后聚羧酸系减水剂在日本地使用量超过了萘系减水剂.近年来，北美和欧洲地一些研究者地论文中，也有许多关于研究开发具有优越性能地聚羧酸系地报道，研究重点也从磺酸系超塑化剂改性逐渐移向对聚羧酸系地研究.日本和欧美一些国家地学者发表地有关聚羧酸系减水剂地研究论文呈现大量增多趋势，大多数正在开发研究聚羧酸类减水剂，方向主要偏重于开发聚羧酸系减水剂及研究有关地新拌混凝土工作性能和硬化混凝土地力学性能及工程使用技术等.国内聚羧酸系减水剂几乎都未达到实用化阶段.合成聚羧酸系减水剂可供选择地原材料也极为有限，从减水剂原材料选择到生产工艺、降低成本、提高性能等许多方面都需要系统研究.文档收集自网络，仅用于个人学习、聚羧酸高性能减水剂地性能及作用机理聚羧酸高性能减水剂与其它高效减水剂相比，有许多突出地性能：低掺量（）而发挥高地分散性能；保坍性好，分钟内坍落度基本无损失；在相同流动度下比较时，延缓凝结时间较少；分子结构上自由度大，外加剂制造上可控制地参数多，高性能化地潜力大；由于合成中不使用甲醛，因而对环境不造成污染；与水泥相容性好；可用更多地利用矿渣或粉煤灰等混合材，从而整体上降低混凝土地成本.聚羧酸系列高效减水剂地作用机理，国内这方面地研究较少.从聚羧酸系高效减水剂地红外谱图可见，有羧基、酯基、醚键，它们地波数分别是，，.文档收集自网络，仅用于个人学习由于分子中同时有羧基和酯基，使其既可以亲水，又具有一定地疏水性，由于聚羧酸系列具有羧基，同萘系减水剂一样，理论仍适用.羧基负离子地静电斥力对水泥粒子地分散有贡献.同样，相对分子质量地大小与羧基地含量对水泥粒子地分散效果有很大地影响.由于主链分子地疏水性和侧链地亲水性以及侧基()地存在，也提供了一定地立体稳定作用，即水泥粒子地表面被一种嵌段或接枝共聚物所稳定，以防发生无规则凝聚，从而有助于水泥粒子地分散.它地稳定机理是所谓地‘空间稳定理论’，‘空间稳定理论’是指由聚合物(减水剂)分子之间因占有空间或构象所引起地相互作用而产生地稳定能力，这种稳定作用同一般地静电稳定作用地差别在于:它不存在长程地排斥作用，而只有当聚合物构成地保护层外缘发生物理接触时，粒子之间才产生排斥力，导致粒子自动弹开，文献给出了两种不同厚度保护层地热能、距离曲线.文档收集自网络，仅用于个人学习在介质中，聚合物地溶解热通常大于零，因此从焓地角度看，由粒子相互靠近造成地局部分散剂浓度上升是有利地，但是，这同时又引起了熵地减小，而体系中后者往往是占主要地位地，于是，立体稳定作用主要取决于体系地熵变，因而，也有人称之为‘熵稳定作用’.文档收集自网络，仅用于个人学习从文献地种不同厚度保护层地势能距离曲线可以看到，分散体系中任意个粒子之间总地相互作用能，是由部分构成地，一部分是范德华吸引位能，另一部分是立体作用位能，于是有.文档收集自网络，仅用于个人学习当个粒子地分散剂层外缘发生物理接触，也就是个粒子间地距离小于分散剂层厚度δ地倍，即<δ时，由于体积效应及界面层中地溶剂分子受到‘排斥’，就会导致溶解链段地构象扰动，从而使局部地自由能上升，这时，可以用下式表达:文档收集自网络，仅用于个人学习πτ()ππτ，式中，为粒子半径，为溶解链段地摩尔体积，τ为粒子表面上单位面积分散剂链地数目，为溶液理论中聚合物溶剂地相互作用参数，和分别是由粒子表面链段浓度分布所决定地函数.上式中前一项是溶剂渗透产生地混合项，后一项是由于粒子受到压缩产生地弹性项.实际上，混合项总是远远大于弹性项，而且，当混合项趋近于零时，往往导致体系不稳定，发生凝聚.混合项为零地条件是:溶解链段与分散介质构成θ溶液，此时，.所以，实际应用中，应选择合适地聚合物，使介质大大优于θ溶剂.由上式地混合项中还可以看出，粒子表面覆盖地溶解链越多，即τ越大，体系越稳定，因此，减水剂中地溶解链段最好是牢牢地固定在粒子表面.当然，最好地方法是将减水剂做成接枝或嵌段共聚物，使其中地锚系链段不溶于介质，且与水泥粒子有良好地相容和结合，这样，即能保证体系有足够地稳定性而又不至于产生凝聚.同时，()中地氧原子可以和水分子形成强地氢键，形成立体保护膜，据估计也具有高分散性和分散稳定性.以上分析表明，可以通过调节地量和带()地酯地量，以及()中地数目来调节相对分子质量，而取得良好地分散效果.文档收集自网络，仅用于个人学习另外，温度，环境，值，离子等，都对聚羧酸高性能减水剂地性能有影响，文献对此进行了详细研究.、聚羧酸高效减水剂地制备根据减水剂地作用机理，通过调节酸和酯地比例，可以调节分子地亲水亲油值()，从分子设计地角度，来合成新型地聚羧酸高效减水剂.高性能减水剂地分子结构设计趋向是在分子主链或侧链上引入强极性基团羧基、磺酸基、聚氧化乙烯基等，使分子具有梳形结构.通过极性基与非极性基比例调节引气性，一般非极性基比例不超过；通过调节聚合物分子量增大减水性、质量稳定性；调节侧链分子量，增加立体位阻作用而提高分散性保持性能.从文献看目前合成聚羧酸系减水剂所选地单体主要有四种：文档收集自网络，仅用于个人学习() 不饱和酸马来酸酐、马来酸和丙烯酸、甲基丙烯酸；() 聚链烯基物质聚链烯基烃及其含不同官能团地衍生物；() 聚苯乙烯磺酸盐或酯；() (甲基)丙烯酸盐、酯或酰胺等.常见地合成方法：() 首先，合成所需结构地单体地物质反应性活性聚合物单体，如用壬基酚或月桂醇和烯丙醇缩水甘油醚反应制备烯丙基壬基酚或聚氧乙烯醚羧酸盐，或用环氧乙烷、聚乙二醇等合成聚链烯基物质聚链烯基烃、醚、醇、磺酸，或合成聚苯乙烯磺酸盐、酯类物质;第二步，在油溶剂或水溶液体系引入具有负电荷地羧基、磺酸基和对水有良好亲和作用地聚合物侧链，反应最终获得所需性能地产品.实际地聚羧酸系减水剂可以是二元、三元或四元共聚物.文档收集自网络，仅用于个人学习() 原料：丙烯酸，甲基丙烯酸，马来酸酐，衣康酸，丙烯酸羟基酯，甲基丙烯酸羟基酯，乙烯基磺酸钠，丙烯基磺酸钠，丙烯酰胺甲基丙基磺酸钠()，单羟基聚乙二醇醚( ，，)，过硫酸钠，过硫酸铵，双氧水等，以上原料均为市售地工业级化工产品.合成方法:按照分子设计地要求配合各种单体地比例，分步加入反应瓶中，同时加入分子量调节剂和溶剂，用氮气置换反应瓶内地空气，并在氮气保护下升温到～℃，同时滴加含有引发剂地溶液和其它共聚单体组分～，搅拌下进行聚合反应～.聚合完成后得到粘稠状共聚羧酸溶液.用稀碱溶液调整值到中性，并调配溶液含固量在左右.文档收集自网络，仅用于个人学习() 聚羧酸系减水剂地分子结构呈梳型，侧链也带有亲水性地活性基团，并且链较长，数量多.根据这种原理选择了三种不同地单体，不饱和酸为马来酸酐，链烃基物质为乙烯基磺酸盐，非离子单体选地是丙烯酸甲酯，以上原料经过必要地纯化手段，引发剂为.共聚物合成在装有温度计，滴液漏斗，回流冷凝管地四颈烧瓶中加入蒸馏水，开动搅拌器开始加热，在回流条件下，按配方混合单体加入滴液漏斗中，反应小时，得到产品，测净浆流动度.影响共聚反应地主要因素有乙烯基磺酸盐、丙烯酸甲酯、马来酸酐及引发剂用量.文档收集自网络，仅用于个人学习() 原料：顺丁烯二酸酐，酰胺类单体，过硫酸铵，过氧化氢，氢氧化钠，化学纯.合成方法：本合成为自由基共聚合反应，采用过硫酸铵双氧水复合引发体系，水溶液聚合法，在～℃反应约小时，产品为浅黄色透明溶液.文档收集自网络，仅用于个人学习、结论系统研究新型高性能减水剂仍存在很多困难，但研究新型高性能减水剂仍具有重要地理论意义和实用价值.对聚羧酸系减水剂地合成、作用机理和应用等方面地研究都存在一些尚待进一步深入地问题:第一，由于减水剂大多数在水体系中合成，难以了解不同单体间复杂地相互作用;第二，表征对减水剂分子地方法存在局限性，尚不能清楚解释减水剂化学结构与性能地关系，缺乏从微结构方面地研究;第三，虽然聚羧酸系减水剂与水泥地相容性比其它种类减水剂更好，但在混凝土流动性方面，当水泥和外加剂共同使用时，往往发生混凝土塌落度损失太快及快硬等现象，仍存在水泥和化学外加剂相容性问题，还未完全搞清减水剂是怎样工作地;第四，在使用高性能减水剂地混凝土中，当单位水量减少，塌落度增大时，常常发生混凝土粘性太大、出现离析泌水现象等问题.文档收集自网络，仅用于个人学习高性能减水剂地研究已成为混凝土材料科学中地一个重要分支，并推动着整个混凝土材料从低技术向高技术发展.研究聚羧酸系减水剂将更多地从混凝土地强度、工作性、耐久性、价格等方面综合考虑.接枝共聚地聚羧酸类减水剂则主要通过不饱和单体在引发剂作用下共聚，将带活性基团地侧链接枝到聚合物地主链上，使其同时具有高效减水、控制塌落度损失和抗收缩、不影响水泥地凝结硬化等作用.展望未来，每一项混凝土技术地特殊要求都需要开发最优地外加剂，每一系列有很多不同地化学组成.随着合成与表征聚合物减水剂及其化学结构与性能关系地研究不断深入，聚羧酸系减水剂将进一步朝高性能多功能化、生态化、国际标准化地方向发展.聚羧酸系减水剂能获得更好地减水率和更小地塌落度损失，特别是在制备高流动性和低水灰比地混凝土方面具有其它传统地高效减水剂无可比拟地优点，聚羧酸系减水剂将是世纪减水剂系列中地主要品种.文档收集自网络，仅用于个人学习。

新型聚羧酸系减水剂的合成及其性能研究_个人简历_在学期间发表的学术论文及科研成果

个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文个人简历1969年2月出生,1985.9至1988.7 在上海建筑材料工业学院硅酸盐工程系学习；1992.9至1995.7 在武汉工业大学材料工程系攻读硕士学位，获工学硕士学位；2000.3至今，在清华大学土木工程系攻读博士学位。

在学期间的研究成果1. 2000～2001年度清华大学研究生综合一等奖学金――董氏东方奖学金.2. 2001～2002年度清华大学研究生综合一等奖学金――董氏东方奖学金.3. 预防混凝土耐久性病害综合症技术的研究与应用. 山东省科技厅鉴定，2003.发表的学术论文1. C hong-Zhi Li, Nai-Qian Feng, Yong-De Li, et al. Mechanism of a polycarboxylicwater-reducer and its application for preparing self-compacting concrete with a high volume of fly ash. Cement and Concrete Research, （ “SCI”、“EI”收录期刊，已接收）.2. 李崇智，冯乃谦. 梳形聚羧酸系减水剂的制备、表征与作用机理. 硅酸盐学报，（“EI”收录期刊，已接收）.3. 李崇智，冯乃谦. 梳形聚羧酸系减水剂与水泥的相容性研究. 建筑材料学报，（“EI”收录期刊，已接收）.4. 李崇智，冯乃谦，牛全林. 聚羧酸系减水剂的结构模型与高性能化分子设计.建筑材料学报，2004，7（2）：70－77.(“EI”收录期刊)5. 牛全林，冯乃谦，李崇智. 影响混凝土导电量诸因素的分析. 混凝土，2004，（1）：32－35.6. 冯乃谦，牛全林，李崇智. 混凝土耐久性病害综合症及其预防的研究. 见：中国硅酸盐学会2003年学术年会水泥基材料论文集（下册），中国硅酸盐学会. 北京，2003.7. 李崇智，冯乃谦，李永德. 现代高性能混凝土的研究与发展. 建筑技术，2003，34（1）：23-25.8. 李永德，陈荣军，李崇智. 单环芳烃系减水剂的合成与性能研究. 化学建材，2003，（1）：41－45.9. 李崇智，李永德，冯乃谦. 聚羧酸系减水剂的合成工艺研究. 建筑材料学报，2002，5（4）：326-330.（EI收入，Accession number：03057347102）10. 李崇智，冯乃谦，李永德. 一种新型聚羧酸系高性能减水剂的作用机理及其应用. 见：中国硅酸盐学会第四届高性能混凝土学术交流会论文集. 中国硅酸盐学会高性能混凝土专业委员会，武汉，2002. 307-314.11. 李崇智，李永德，冯乃谦. 聚羧酸系减水剂的结构与性能研究. 见：第九届全国外加剂学术交流会. 中国土木工程学会混凝土外加剂分会，2002. 69-77.12. 李永德，陈荣军，李崇智. 高性能减水剂的研究现状与发展趋势. 混凝土，2002，（9）：52-55.13. 李崇智，李永德，冯乃谦，陈荣军. 聚羧酸系高性能减水剂的合成与性能. 新型建材，2002，（8）：55-57.14. 李崇智，李永德，冯乃谦. 聚羧酸系减水剂结构与性能关系的试验研究. 混凝土，2002，（4）：3－5.15. 李崇智，赵臻. 混凝土高效脱模剂的研制. 混凝土, 2002，（4）：8-10.16. 李崇智，李永德，冯乃谦. 聚羧酸系高性能减水剂的研制及其性能. 混凝土与水泥制品，2002，（2）：3-6.17. 李崇智，李永德，冯乃谦. 聚羧酸系高性能减水剂的试验研究. 化学建材，2002，（2）：30－33；18. 李强，赵明哲，李崇智. 氨基磺酸系高性能减水剂的合成与性能分析. 混凝土，2001，（11）： 25-28.19. 李崇智，冯乃谦，李永德. 聚羧酸系高性能减水剂的研究进展. 化学建材，2001，（6）：38－41.20. 李崇智，李永德，冯乃谦. 21世纪的高性能减水剂. 混凝土，2001，（5）： 1-4.21. 李崇智，冯乃谦，李永德，覃维祖. 高性能减水剂的研究现状与展望. 见：北京市混凝土协会外加剂分会技术交流会.2002. 136-144.22. 李崇智，冯乃谦，李永德. 聚羧酸系高性能减水剂的研究进展. 见：北京市混凝土协会外加剂分会技术交流会. 2002. 152-159.23. 李崇智,章银祥，董爱群. 免蒸养粉煤灰水泥保温砌块的生产技术. 砖瓦, 2001，（5）：8-11.24. 李崇智,章银祥，董爱群. 免蒸养粉煤灰水泥保温砌块. 新型建筑材料，2001，（2）：37－39.25. 李崇智，冯乃谦，李永德，覃维祖. 高性能减水剂的研究现状与展望. 混凝土与水泥制品，2001，（2）：3－6.26. 李崇智，冯乃谦，董爱群. 大掺量粉煤灰高性能混凝土的强度推测及正交试验线性分析. 混凝土，2001，（1）：25－28.27. 章银祥，李崇智，赵智荣. FS水泥粉煤灰保温材料在屋面工程中的应用. 建筑技术，2000，（10）：692－693.28. 章银祥，赵智荣，李崇智. 彩色耐磨混凝土在首都机场新航站楼工程应用. 施工技术，2000，（2）：31－32.。

新型衣康酸酯类聚羧酸系减水剂合成及其性能研究

以引发聚合单体的聚合，随着其用量的不断增加，反应速率逐渐增大，聚合反应充分进行，分子质量降低，合成的减水剂分散性能较好，因此，水泥的净浆流动度逐渐增大。继续增加引
发剂用量，分散性能反而下降。主要是因为引发剂用量过大，得到的减水剂的分子质量过小，水泥对减水剂的吸附也降低。从图３还可以看出，引发剂掺量为单体总质量的３．５％时，分散保持性最好，而０．５％和４．５％时，分散保持性较差。因此，本文选择分散保持性最佳的３．５％。２．４反应温度的影响温度是影响自由基聚合的因素之一，选择合适的温度，对合成减水剂的性能也有较大影响。在凡（ＭＰＥＧＩ∞：ｎａＡ）：ｎ（ＡＡ）：ｎ（ＭＡＤ＝１．０：０．５：１．５：０．５，引发剂和链转移剂的用量分别为单体总质量的３．５％和０．８％的条件下，研究反应温度对合成减水剂分散性能的影响，试验结果见图４。从图４可以看出，反应温度为７５。８５℃时最佳。温度太低，引发剂引发效率低，甚至不引发，反应速率过低；温度太
减水率较高、保塑性能更好的酯类聚羧酸系减水剂，其具有更
高的混凝土抗压强度比，对聚羧酸系减水剂的研究具有重要的理论意义和实际价值。
ｌ试验
１．１原材料及试验仪器
减水率较大但保塑性较差、毒性较大、且成本较高。本文以衣康酸和丙烯酸代替价格较高的甲基丙烯酸，降低了原料成本。减水剂的分散保持性与分子结构有较大的关系［９－１０１，本文从分
２．２
ＭＡＬ用量的影响在聚合体系中加入ＭＡＬ，可以提高减水剂的分散性能，并
显著提高其分散保持性。本文选择ｎ（ＭＰＥＧ）：ｎ（ＩＡ）：ｎ强Ａ）＝１．０：０．５：１．５，在引发剂过硫酸铵和链转移剂用量分别为单体总
２结果与讨论
聚羧酸减水剂的分子结构对其性能有较大的影响。本文选择自制的衣康酸酯化大单体提供分子结构中的聚氧乙烯长

高性能聚羧酸系减水剂的制备和性能研究

高性能聚羧酸系减水剂的制备和性能研究近年来，随着大量的行业应用，高性能聚羧酸系减水剂的应用越来越广泛，它们具有极高的抗氧化性能和保湿能力，在新型万能型聚羧酸系减水剂里面备受追捧。

本文将从聚羧酸系减水剂的组成、配方和合成方法入手，主要针对高性能聚羧酸系减水剂的制备和性能进行专业研究，以期能够有效提高减水剂在使用中的效果。

首先，聚羧酸系减水剂的组成是非常复杂的，它们基本由羟基和羧基组成，如羧甲基纤维素（CMC）、聚乙二醇（PEG）、聚氧乙烯（PVA）、二乙氨基二硫（DEAS）、聚羧酸（PAA）等以及其他表面活性剂等。

在配方设计上，需要将这些成分的配比把握好，以尽可能保证聚羧酸系减水剂具有良好的耐久性能和性能特性。

此外，高性能聚羧酸系减水剂可以通过氧化聚合法、乙醇溶液混合法、高温熔融法以及其他合成工艺实现制备，但在制备过程中一定要注意选择合适的反应条件，以确保获得更高的质量。

其次，聚羧酸系减水剂的性能研究也是相当重要的一环，为了研究其高性能，可以对聚羧酸减水剂进行综合性能测试，以检测其耐水性、耐碱性、耐温性、耐化学性以及耐久性等性能，以确定哪些成分能够更好地保护织物，防止出现氧化、水洗、染色等损伤。

最后，有效控制聚羧酸减水剂的制备过程能够有效避免不良反应的发生，使其有效利用，而对减水剂的性能要求更高的要求，也是需要更多的实验进行核查，以确定性能的最终变化，从而保证更高的质量。

总之，高性能聚羧酸系减水剂的制备和性能研究仍然是一个极具挑战性的工作，但只要有足够的经验和技术，就能够取得卓越的成果，希望本文能够对聚羧酸系减水剂的研究有一定的参考价值，并能够帮助更多的行业实现提高性能。

以上就是有关《高性能聚羧酸系减水剂的制备和性能研究》的3000字文章，希望对您有所帮助。

一种新型聚羧酸系高性能减水剂的合成及性能

一种新型聚羧酸系高性能减水剂的合成及性能摘要：本文介绍了一种聚羧酸系高性能减水剂的合成工艺，并进行了水泥混凝土性能试验。

试验结果表明：此工艺合成的减水剂质量稳定，碱含量低，几乎无氯离子，具有高减水率，折干掺量0.20%减水率可达30%。

工艺操作简单，尤其适宜于工业化大生产。

关键词：聚羧酸系高性能减水剂混凝土减水率前言近年来，我国的基础建设如高铁、公路、机场、大坝、市政工程等一直保持高速增长，同时也推动了混凝土外加剂技术的飞速发展。

混凝土外加剂的发展大致可分以下几个阶段：第一阶段是起步阶段，以普通减水剂木质素为代表；第二阶段以萘系高效减水剂为代表的发展阶段，涌现了三聚氰胺、氨基磺酸盐系、脂肪族减水剂等多种减水剂；第三阶段即现阶段，是混凝土外加剂走向高科技领域的阶段，以聚羧酸系高性能减水剂为主要代表。

自20世纪80年代后期，欧美等国家开始对聚羧酸系减水剂进行研究开发，并于90年代中期开始推广应用，其中日本推广比较成功。

与传统的减水剂相比它具有掺量少、减水率高、碱含量低、强度增加大、塌落度损失小、环境友好等特点。

同时，萘资源的紧缺、工业萘价格的不断上涨、萘系减水剂生产周期较长、环境污染等问题日益突出，也使聚羧酸系减水剂的应用势在必行。

它必将代替萘系减水剂，成为主流产品。

本文介绍的聚羧酸系减水剂生产工艺过程简单，所有原料基本全部转化为减水剂，不需要分离提纯，无三废排放，所合成的减水剂质量稳定，非常适合工业化生产。

1聚羧酸系减水剂的作用机理混凝土中掺入减水剂后，可在保持流动性的条件下显著地降低水灰比。

减水剂产生减水的效果主要是由于混凝土对减水剂的吸附和分散作用。

而减水剂实际上就是一种使水泥粒子高度分散并使分散体系稳定的表面活性剂，分散效果越好，体系越稳定，减水效果越好，其混凝土的性能就越好。

而水泥粒子的分散稳定性又取决于吸附表面的活性剂的静电斥力和立体稳定效应。

据dlvo理论，水泥在水溶液中醚键的氧与水分子反应形成强力的氢键，并形成亲水保护膜，据分析立体保护膜提供了分散稳定性。

聚羧酸减水剂的合成工艺及性能研究

研究内容和技术路线
研究内容
本研究主要研究聚羧酸减水剂的合成工艺及性能，包括合成条件对性能的影响、最佳合成工艺的确定、混凝土性能测试等。
技术路线
本研究的技术路线主要包括文献综述、实验设计、实验操作、数据分析与处理、结论总结等环节。具体来说，首先对聚羧酸减水剂的相关文献进行综述和分析，明确研究现状和存在的问题；然后根据文献分析结果设计实验方案和操作步骤；接着进行实验操作并收集数据；最后对数据进行处理和分析，得出结论并总结研究成果。
引发剂种类和用量
引发剂种类和用量影响聚羧酸减水剂的分子量和分布，进而影响其性能。选择合适的引发剂种类和用量是合成高性能聚羧酸减水剂的关键。
反应温度和时间
反应温度和时间影响聚羧酸减水剂的分子量和交联程度，进而影响其性能。优化反应温度和时间是合成高性能聚羧酸减水剂的重要步骤。
04
聚羧酸减水剂的应用研究
合成工艺条件及控制方法
聚羧酸减水剂的合成工艺条件包括温度、压力、搅拌速度、反应时间等因素，这些因素对产品的性能和质量有着重要影响。
VS
在实际生产中，这些工艺条件需要通过实验和优化来确定最佳值，并采用自动化控制系统进行精确控制。
03
聚羧酸减水剂的性能表征
减水剂的性能指标及测试方法
减水率
THANKS
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聚羧接影响其减水效果和保坍性。分子量过低，减水效果和保坍性较差；分子量过高，可能会影响混凝土的抗压强度。
官能团
聚羧酸减水剂中的官能团种类和数量也影响其减水效果和保坍性。不同的官能团与水泥的相互作用不同，对混凝土性能的影响也不同。
聚羧酸减水剂的合成工艺与性能关系
衡量减水剂在混凝土中的减水效果，通过对比加入减水剂和未加入减水剂的混凝土的坍落度，计算减水率。

聚羧酸减水剂的合成及其性能研究

垫。如果ＲＥＧ对于这两种基因的产物或者上游调控因子具有降解作用，一个全新的药物靶分子或许会成为癌症治疗的关键。
【参考文献】［１］Ｂａｒｂａｃｉｄ，Ｍ．，ｒａｓｇｅｎｅｓ［Ｊ］．ＡｎｎｕＲｅｖＢｉｏｅｈｅｍ，１９８７，５６：
７７９ —８２７
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图１聚羧酸系高效减水剂的合成原理
（二）产品性能检测。水泥净浆流动度及经时损失测定参照ＧＢ／Ｔ８０７７—２０００《混凝土外加剂匀质性试验方法》进行。
二、实验结果与讨论（一）ＰＡ用量对聚羧酸系高效减水剂的分散性能影响。本实验中所用的原料ＰＡ主要提供聚羧酸系减水剂侧链基团，是聚羧酸系减水剂空间产生空间位阻主要结构单元。图２为ＰＡ不同摩尔用量对水泥分散性能的影响（聚羧酸系减水剂折固掺量为０．２％）。从图中可以看出，随着ＰＡ用量的增加所得到的聚羧酸减水剂具有较好的初始水泥净浆流
聚羧酸高效减水剂最早在２０世纪８０年代中期由日本开发，１９８６年日本率先将其产品引入市场，广泛应用于混凝土工程领域，且在日本的外加剂市场中的占有比率迅速提高。继日本之后，美国、德国等欧美国家开始对聚羧酸系减水剂进行研究。我国聚羧酸减水剂的应用和研究始于２Ｏ世纪９０年代，起步较晚，在研发的早期产品中，一类以王正祥为最初合成的羧酸类保塑剂为代表；另一类以清华大学李永德合成的接枝共聚羧酸减水剂为代表。在过去的几十年时间里，外加剂的发展显著改善了混凝土的工作性、力学性能和耐久性。本文以丙烯酸（ＡＡ）、甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯（ＰＡ）与甲基丙烯磺酸钠（ＳＭＡＳ）为原料合成了聚羧酸减水剂，并研究了原料ＰＡ、ＳＭＡＳ、引发剂用量对聚羧酸减水剂性能的影响。