聚羧酸分子结构

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低强度等级泵送混凝土用聚羧酸盐减水剂的研制与应用

低强度等级泵送混凝土用聚羧酸盐减水剂的研制与应用
剂 ( 凝型) 聚羧酸盐类) 缓 ( 。
3性 能 测 试 3 1材 料 .
量较差的砂石材料 ( 含泥 量较高 、 配不合 理 、 级 细度模 数小 的
细砂) 有较 好的适应性 , 一步拓广聚羧酸盐减水 剂的使用范 进
围。
2实 验 原 料 及 试 验 设 备 2 1合 成 原 料 . MP G( 子 量 为 8 0 10 E 分 0 3 0及 20  ̄ 2 0 ) A E 分 0 0 50 ; P G(
1前 言
丙烯 酸 , 滴加完后增大氮气 的通人 量 , 反应一段 时间后抽真空 以除去反应副产物 , 反应结束 后冷却产物 , 加入 氢氧化钠水溶 液调 整其 p H=3 , ~6 得到大单体水溶液 。
2 2 2合 成 ..
聚羧 酸盐减水剂是继木钙 和萘 系减水 剂后发展起来 的第 三代 高性能混凝 土减水 剂 , 其高减水 率 、 高保坍 、 高体 积稳定 性、 低收缩 、 高环保 、 与水 泥和掺合料适应性相对较好 等特点 ,
p l c r o y a e s p r ls i i r i h o o y a b x lt u e p a t z t e l w— s r n t r d fc n r t l p a itep s fe tf rp o tn n e e e c . c e n t e g h g a eo o c e e wi ly a l l u h ef c o r mo i g a d r f r n e l t Ke r s y wo d :P l c r o y a e s p r l s iie ; m p n o c e e S l c n e t S l e a d o y a b x 1 t u e p a tcz r Pu i g c n r t ; i o t n ; i r s n t v

聚羧酸减水剂的分子结构、作用机理及特性

聚羧酸减水剂的分子结构、作用机理及特性
聚羧酸减水剂的分子结构、 作用机理及特性
主要内容
l 1、聚羧酸系减水剂发展历程 l 2、聚羧酸系减水剂分子结构 l 3、聚羧酸系减水剂的作用机理 l 4、聚羧酸系高性能减水剂的特性 l 5、聚羧酸系减水剂应用中易遇到的难题
混凝土博士 微信公众号(ID: ConcreteDoctor)
Nippon Shokubai /NMB 1986
混凝土博士 微信公众号(ID: ConcreteDoctor)
聚羧酸系减水剂与萘系分子结构比较
----+--++--+-+-+-++- ----
PC Steric hind
rance
----+--++--+--++-++- ----
------------+--++----+----++---++- --------
掺有PC的水泥水化产物的结构更加均匀分散,水泥以极小颗粒的形式 分散在液相中,水泥颗粒之间基本上不存在“絮凝”结构。
混凝土博士 微信公众号(ID: ConcreteDoctor)
合成技术难点
u聚羧酸减水剂进行分子结构设计
磺酸基(-SO3H) 分散性好,有早强作用
羧酸基(-COOH) 分散性好,有缓凝作用
混凝土博士 微信公众号(ID: ConcreteDoctor)
2)空间位阻效应 聚羧酸减水剂分子骨架为主链和较多的支 链组成,主链上含有较多的活性基团,依 靠这些活性基团,主链可以“锚固”在水 泥颗粒上,侧链具有亲水性,可以伸展在 液相中,从而在颗粒表面形成庞大的立体 吸附结构,产生空间位阻效应。

环氧乙烷和聚羧酸单体_概述说明以及解释

环氧乙烷和聚羧酸单体_概述说明以及解释

环氧乙烷和聚羧酸单体概述说明以及解释1. 引言1.1 概述本文介绍了环氧乙烷和聚羧酸单体这两种化学物质的概况和特性。

环氧乙烷是一种具有广泛应用领域的重要化学品,其生产方法和性质对于工业生产非常关键。

而聚羧酸单体是一类具有特殊结构特点的化合物,其合成方法和特性在高分子材料的制备中扮演着重要角色。

1.2 文章结构本文将分为五个部分进行论述。

首先,在引言部分我们将对环氧乙烷和聚羧酸单体进行简要介绍,概括它们的定义、性质及应用领域。

然后,我们将分别深入探讨环氧乙烷和聚羧酸单体的相关内容,包括它们的定义、性质、生产方法、合成机理以及应用前景等方面。

最后,我们将总结以上内容,提出结论。

1.3 目的本文旨在全面介绍环氧乙烷和聚羧酸单体这两种化学物质,并深入探讨它们之间的反应机理和合成方法,以及其在实际应用中的表征方法和前景展望。

通过本文的阐述,读者将更深入了解这两种化学物质的特性和应用,为相关领域的研究和工业生产提供参考和指导。

2. 环氧乙烷2.1 定义和性质:环氧乙烷是一种无色、易燃的液体。

其化学式为C2H4O,它的结构中包含一个环氧基团。

环氧乙烷具有扩散性好、不溶于水但能溶于许多有机溶剂的特性。

2.2 生产方法:环氧乙烷主要通过环氧化反应合成。

通常,乙烯是其主要原料,通过催化剂催化反应与过量的氯水解生成1,2-二氯乙烷。

接着,通过与碱、水合作用得到1,2-二羟基乙烷。

最后,经过酸催化下的内环化反应形成环氧乙烷。

2.3 应用领域:由于环氧乙烷具有高度活性和较低的钢铁腐蚀性,它被广泛用作消毒剂和杀菌剂,在医院、食品加工和饮料行业发挥作用。

此外,由于其具有优异的物理和化学特性,它还被广泛应用于塑料制品、树脂、清洁剂以及表面涂层等领域。

另外,环氧乙烷还可以作为医药合成中的重要中间体使用。

以上是关于"2. 环氧乙烷"部分的详细内容。

3. 聚羧酸单体:3.1 定义和结构特点:聚羧酸单体是由羧酸基团(COOH)组成的单体,具有独特的结构特点。

聚羧酸母液合成的原理-概述说明以及解释

聚羧酸母液合成的原理-概述说明以及解释

聚羧酸母液合成的原理-概述说明以及解释1.引言1.1 概述:聚羧酸母液是一种重要的化工原料,在各种工业领域中有着广泛的应用。

它是通过特定的合成方法得到的一种高分子化合物,具有良好的分散性、流动性和稳定性。

聚羧酸母液的制备过程涉及多种化学反应和工艺控制,需要一定的实验技术和设备支持。

本文将从聚羧酸母液的定义和特点入手,介绍其合成原理及相关应用领域,希望能够帮助读者更深入了解这一重要化工原料的制备和应用。

1.2 文章结构本文将按照以下结构进行展开:1. 引言- 1.1 概述- 1.2 文章结构- 1.3 目的2. 正文- 2.1 聚羧酸母液的定义和特点- 2.2 聚羧酸母液的合成原理- 2.3 聚羧酸母液的应用领域3. 结论- 3.1 总结- 3.2 未来展望- 3.3 结论以上结构将有助于读者全面了解聚羧酸母液合成的原理,系统地掌握相关知识。

1.3 目的聚羧酸母液合成作为一种重要的化学工艺,在现代工业中具有广泛的应用。

本文的目的旨在探讨聚羧酸母液的合成原理,加深对该过程的理解,帮助读者更好地把握聚羧酸母液的特点和应用。

通过深入分析合成原理,我们可以更好地了解聚羧酸母液生产过程中的关键步骤和影响因素,为提高产品质量、优化生产工艺提供科学依据。

同时,通过对聚羧酸母液应用领域的探讨,可以进一步展示其在建筑、涂料等领域的广泛应用,为相关行业的技术研究和产业发展提供借鉴和指导。

通过本文的研究和总结,旨在为聚羧酸母液合成技术的进一步发展和应用提供有益的参考和指导。

2.正文2.1 聚羧酸母液的定义和特点:聚羧酸母液是一种高性能混凝剂,通常用于水泥混凝土中。

它由聚羧酸单体和溶剂混合而成,具有一定的粘度和流动性。

在水泥混凝土搅拌中,将聚羧酸母液添加到水泥中可显著改善混凝土的流动性和坍落度,从而提高混凝土的工作性能。

聚羧酸母液具有以下特点:1. 高保水性: 聚羧酸母液能有效保水,延长混凝土的初凝时间,有利于混凝土的充填和施工。

聚羧酸减水剂分子质量及其分布对分散性的影响

聚羧酸减水剂分子质量及其分布对分散性的影响

聚羧酸减水剂分子质量及其分布对分散性的影响陶俊;倪涛;夏亮亮;刘昭洋;王进春【摘要】以丙烯酸和501醚类单体为主要原料,改变偶氮二异丁腈(AIBN)、巯基丙酸的用量以及酸醚比,合成了一系列具有不同重均分子质量及其分布的聚羧酸减水剂,对产物进行了红外光谱和凝胶渗透色谱分析,研究了聚羧酸减水剂重均分子质量、分子质量分布对其分散性能的影响及其原因.结果表明,聚羧酸减水剂的重均分子质量对分散性能的影响显著,只有当聚羧酸减水剂具有适宜的重均分子质量及其分子质量分布时,才能具有优良的分散性.%With acrylic acid and 501 ether macromonomer as main raw materials,a series of polycarboxylate superplasticizers which possessed different weight average molecular weight and molecular weight distribution were prepared by changing the dosage of the azodiisobutyronitrile(AIBN),mercapto propionic acid and molar ratio of acid and ether. The products were characterized using Fourier transform infrared spectromet analysis and gel permeation chromatography analysis,the influence of weight average molecular weight and molecular weight distribution of the polycarboxylate superplasticizer on its dispersion property and its canse were also investigated. The results demonstrated that the average molecular weight of the products had the most significant influence on the dispersion property. The polycarboxylate superplasticizer showed excellent dispersion performance only when the product has appropriate average molecular weight and molecular weight distribution.【期刊名称】《新型建筑材料》【年(卷),期】2018(045)001【总页数】4页(P40-42,49)【关键词】聚羧酸减水剂;重均分子质量;分子质量分布;分散性【作者】陶俊;倪涛;夏亮亮;刘昭洋;王进春【作者单位】石家庄市长安育才建材有限公司,河北石家庄050000;石家庄市长安育才建材有限公司,河北石家庄050000;石家庄市长安育才建材有限公司,河北石家庄050000;石家庄市长安育才建材有限公司,河北石家庄050000;石家庄市长安育才建材有限公司,河北石家庄050000【正文语种】中文【中图分类】TU528.042+.20 引言聚羧酸减水剂由于其结构的可设计性、生产过程中不污染环境、掺量低以及减水率高等优点,成为近年来国内外研究的热点。

聚羧酸碳4单体-概述说明以及解释

聚羧酸碳4单体-概述说明以及解释

聚羧酸碳4单体-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分的内容可以如下所述:聚羧酸碳4单体是一种重要的高性能材料,被广泛应用于许多领域。

该单体具有良好的聚合性能和物理化学性质,可以通过聚合反应形成高分子聚合物。

由于其特殊的结构和性质,聚羧酸碳4单体在胶粘剂、涂料、水泥添加剂等行业中有着广泛的应用。

聚羧酸碳4单体具有许多优良的性质。

首先,它具有优异的高温稳定性和耐候性,能够在高温和恶劣环境下保持其性能的稳定性。

其次,该单体具有较低的粘度和流动性,可以在制备过程中很好地与其他材料混合,提高了材料的加工性能和稳定性。

此外,聚羧酸碳4单体还具有较高的分散性和乳化性,可使其与其他材料充分融合,提高了材料的稳定性和均匀性。

聚羧酸碳4单体的应用领域非常广泛。

在胶粘剂领域,它可作为粘合剂的主要成分,用于汽车、建筑、家具等行业中的粘接和密封。

在涂料领域,该单体可以作为增稠剂和分散剂,提高涂料的流动性和稳定性。

此外,聚羧酸碳4单体还可作为水泥添加剂,用于改善水泥的流动性和抗裂性能。

尽管聚羧酸碳4单体在各行业中已有广泛应用,但仍存在一些挑战和问题需要解决。

例如,该单体的合成方法和工艺还有待改进,以提高合成效率和产物纯度。

此外,聚羧酸碳4单体的应用还面临一些技术和市场限制,需要进一步研究和开发新的应用领域。

总之,聚羧酸碳4单体是一种有着广泛应用前景的高性能材料。

通过研究其性质和应用特点,可以为相关领域的科学研究和工程应用提供指导和借鉴,促进该材料的进一步发展和应用推广。

1.2文章结构文章结构:本文将采用以下结构进行组织和阐述:引言、正文和结论。

在引言部分,将首先对聚羧酸碳4单体进行概述,介绍它的基本性质和应用领域。

随后,将详细描述文章的结构和内容安排,以便读者能够清晰地了解本文的框架。

在正文部分,将分为两个要点进行阐述。

第一要点将重点介绍聚羧酸碳4单体的合成方法、表征方法和性质研究。

通过对不同合成方式和表征方法的比较分析,探讨聚羧酸碳4单体的优点和适用性。

含泥量对掺聚羧酸混凝土性能的影响

含泥量对掺聚羧酸混凝土性能的影响
2O . 20 .
9 O
3 5
苫审 暾
B 审 强 d

0. 5 4
28 7
10 0
72 8
ll0 0
l0 7
2O .

1 0
l 1 1 2 l 3 1 4 l 5
的聚集和凝聚 , 可以使水泥团聚 的有效 尺寸降低 , 了水 泥浆体 降低 中悬浮固体 的有效体积 , 从而增大流动性 , 形成 良好的分散体系 。
3 砂 子含 泥量 对聚羧 酸减 水剂 效用 的影 响
砂子 中的泥 由于其具有 较水泥 良好 的吸附作 用 , 因此 它对 聚 羧酸减水剂有很强的吸附作用 , 消耗掉了相应减水剂用量的效能。

2 8d 6 . 28

1 0

20 o
l0 8
15 5
3. 3
混凝 土试验

3 4 5
1 . 93
1 . 67 1 . 28 1 . O8
3 . 69
3 . 18 2 , 65 1 . 99
5 . 83
4 . 75 3. 96 3 . 23
04 .5 04 .5
36 8 28 7
28 7 28 7
10 0 10 0
10 0 1o 0
64 7 72 8
72 8 72 8
ll 0 0 l1 0 0
l1 0 o 11 0 0
10 7 10 7
1O 7 10 7
2O . 20 .
聚氧 乙烯长链 , 能阻碍水泥颗粒相互接近 , 间位 阻作 用 , 减 有空 起 水 的功能 。 聚羧酸减水剂其 在分子 结构上 有两个 层次 :) 1 线性 主链 : 以 非极性基相互连 接为 主 , 主链 上含 有亲 水的极 性基 团如羧 基 、 磺 酸基等 。影 响聚羧 酸减水 剂性 能的 因素为分 子量 、 子量 分 布、 分

减水保坍型聚羧酸母液的合成及性能研究

减水保坍型聚羧酸母液的合成及性能研究

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。

聚羧酸减水剂机理及应用

聚羧酸减水剂机理及应用

开状 始 态
中状 闻态
量 状 尔质量有关 [ 后态 3 ]
聚羧酸系减水剂成梳状吸附在水泥层上。一方面由于其空
( 二)减水剂对水泥砂浆的性能的影响 减水剂的作用主要是在保证流动度的情况下降低用水量,
聚羧酸系减水剂在最佳掺入点减水剂可达 2 %~3 %。减水剂 0 0 的砂浆减水率,减水剂对胶砂强度的影响按 G87— 00< B07 20 混 凝土外加剂匀质性试验方法>测定。 从表 1中可以看出,减水剂的掺入有效的提高了砂浆抗压
三、聚羧酸系高效减水剂作用机理
基于 目前对减水剂 的了解 ,通常 ,减水 剂是通过表 面活性
作用、络合作用、静电排斥力和立体排斥力等来阻碍或破坏水 泥颗粒的絮凝结构。聚羧酸减水剂的分散稳定作用主要是空问
位阻和静 电斥 力相互作 用的结果。其 中,静 电斥力提供 初始分
二、聚羧酸系减水剂的结构特点
从分子结构上来看,聚羧酸系减水剂呈梳行,主链上带有 多个活性基团,极性较强,侧链带有亲水性的聚醚链段,其中
具有亲水性的聚醚链段较长 ,数量较多与此相反具有疏水性 的 分子链段较短 ,数量较少。聚合物侧链上的聚乙氧基链节结构 ( 又被称为接枝链)对减水率以及坍落度有显著的作 用,能从很
散性,空间位阻提供流动保持性。 ( 一)
¥’ 。

J- .
图1聚羧酸系超塑化剂分子结构图 [ 1 ]
R ,R ,R , 5 6 7 1 2 3 R ,R ,R 代表 H C3 4代表带有 1 或 H :R ~ 3 个炭原子的烷基基团 :
减水剂的发展可分为三个阶段,分别为以木钙为代表的第

代普通减水剂阶段 ;以萘系为代表的第二代高效减水剂阶段

聚羧酸系高性能减水剂的作用机理及分子结构

聚羧酸系高性能减水剂的作用机理及分子结构

混凝土减水剂的减水机理是个颇为复杂的问题。

关于高性能减水剂的作用机理,已有很多学者研究,但作为指导生产和实践的有关理论,仍然存在着不同的解释,自然不利于减水剂的实践和开发工作,因此,客观地需要一套系统的科学理论,对减水剂减水机理进行理性的解释,这些理论无疑会涉及到官能团、结构、表面物理化学性质等方面的知识。

笔者根据自己在混凝土减水剂的应用及其相关理论的研究和认识,进行了初步的归纳整理,将表面化学和混凝土减水剂的作用有机地联系起来,希望对读者有所帮助。

减水剂的减水机理主要可归纳为在固—液界面上的吸附—分散作用和润湿、润滑作用。

2.1吸附—分散作用水泥浆体体系的不稳定性在于它们有大的相界面和界面能,因而有自动减小界面、粒子相互聚结的趋势;另一方面,因分散相的粒子小,布朗运动虽然可以使粒子难以下沉,但一旦碰撞将使它们加速聚集。

作为亲液型粒子的水泥粒子表面覆盖有溶剂化层,可以有效防止粒子的聚集,同时大部分粒子表面也带有电荷,粒子之间也存在着电性斥力,从而使得粒子难以聚集。

当部分粒子表面的溶剂化层消失后,由于颗粒之间分子引力的作用就会形成聚羧酸系高性能减水剂的作用机理及分子结构The mechanism and molecular structure of PCA water-reducing agent马振珠岳汉威(中国建筑材料检验认证中心,北京100024)摘要:介绍了聚羧酸系高性能减水剂在水泥颗粒表面的吸附—分散作用和润湿、润滑等特性,从而进一步研究了这些性质与其减水性能之间的关系。

从分子构型及表面化学的角度对其减水性能进行了物理和化学方面的分析。

对其分子结构做了初步的探讨,旨在进一步理解它的作用机理。

关键词:聚羧酸高性能减水剂;分子构型;表面化学Abstract:Introduced the characteristics,which belonged to PCA,of adsorption-dispersion and wetting-lubricationin the cement surface in order to go on researching the relationship between it’s nature and performance.Analysed thePerformance of reducing-water by molecular structure and surface chemistry with physics and chemistry.Explored themolecular structure preliminary aimed to understand its mechanism.Key words:PCA;molecular structure;surface chemistry中图分类号:TU528.042.2文献标识码:B文章编号:1003-8965(2009)02-0017-03水泥与混凝土17絮凝状结构,使得不少拌合水被包裹在其中。

聚羧酸减水剂的分子结构与性能关系

聚羧酸减水剂的分子结构与性能关系

聚羧酸减⽔剂的分⼦结构与性能关系聚羧酸减⽔剂的分⼦结构与性能关系1.主链与侧链的长度影响反应性聚合物分散剂控制混凝⼟坍落度损失,其分散作⽤机理是⾮⽔溶性的聚丙烯酸盐、氨或酯等,在⽔泥浆体的碱性环境中缓慢溶解,聚合物分⼦因分解⽽转变成带羧基、酰胺基、羟基等活性基团的分散剂,从⽽保持混凝⼟的⾼流动状态。

Ohta等、Yamada等对聚羧酸主链、侧链的长度等⾼分⼦的结构与混凝⼟的分散性、分散性保持性、凝结的关系进⾏了研究,结果如表1所⽰。

当⼲聚合物很长,接枝聚合物很短,相对接枝单元数⽬很⼤时会产⽣低的可分散性和短的可分散性保持性能。

如果⼲聚合物很短,接枝聚合物很长,相对接枝单元数⽬很⼩时会产⽣⾼的可分散性。

在长分散性保持性的情况下,⼲聚合物应当更短,接枝聚合物很长⽽相对接枝单元数⽬很⼩。

可见,聚合物所带官能团如羧基、磺酸基和聚氧⼄烯基的数量以及侧链的链长、主链聚合度等影响聚羧酸系减⽔剂对⽔泥粒⼦的分散性,要获得较好的分散性,则需要聚合的种类多、侧链长、主链聚合度短并且要含有较多的磺酸基。

聚羧酸系⾼分⼦主要是利⽤了阴离⼦基团的静电斥⼒和侧链的⽴体效应两个功能,对聚合物主链上个官能团的相对⽐例、聚合物主链的接枝侧链长度以及接枝数量的多少进⾏调整,使其达到结构平衡,就可以显著提⾼减⽔率和流动性的保持。

表1 决定⾼分散性和⾼分散性保持性的结构因素徐雪峰等的⼯作表明,羧基与醚键的物质的量之⽐为2.0⾄3.0时,减⽔率和流动保持性均较好,聚醚侧链聚合度以12⾄23较好。

(a)(b)图5 羧酸与醚的物的量之⽐对(a)减⽔率(b)流动度保持性的影响在⽇本使⽤的梳型(comb-type)减⽔剂,其主要组分可分成五类,如表2所⽰。

第I-第VI组主要由接枝了PEO⽚段的聚合物组成,第II、I组是其代表结构;第III组含有磺酸基团;第IV 组含有接枝的长链;第V组⽤于与第I组聚合物桥连。

所有的聚合物在主链上都含有羧基,梳型部分吸附在⽔泥颗粒上。

国内聚羧酸系高效减水剂的研究进展

国内聚羧酸系高效减水剂的研究进展
o 过 自制单 体 丙烯 酸 聚 乙二 醇单 酯 、 J 通 丙烯 基
3 聚羧酸系高效减水剂 的合成方法
聚羧酸系减水剂是在引发剂作用下 , 通过不
饱和单体接枝共聚而成。所用的不饱和单体主要
有: 不饱和酸及其酸酐 ; 聚烯烃及其衍生物( 、 醚 醇、 磺酸盐等 )聚苯乙烯磺酸盐和 ( ; 甲基 ) 丙烯酸 据 聚合 物分 子设 计 原理 , 大分 子长 链上 引入 含 在 盐、 酯等。聚羧酸系减水剂 的分子结构设计是在 有能对水泥颗粒提供分散和流动的基 团, 研究了 分子的主链或侧链上引入活性基 团 ( 磺酸基、 羧
减水剂的研究进展。
关键词 : 聚羧酸系减水剂 ; 高效减水剂 ; 研究进展 中图分类号 : U5 80 2 T 2. . 42 文献标志码 : A 文章编号 :0 91 1( 0 00 —0 70 10 -85 2 1 ) 1 3 —3 0
目前, 混凝土仍然是主要建筑材料 , 传统的混 凝土将被高性能混凝土、 绿色混凝土所替代 。 在
铵离 有机 系甲醛缩合物、 氨基磺酸系高效减水剂 、 聚羧 酸 离 子 、 子 、 胺 。
ห้องสมุดไป่ตู้
系高效减水剂。近年来 , 在很多现代化混凝土工
程中, 萘系等传统高效混凝土 由于技术性能的局 限性 , 已不能很好的满足工程需要。在 国内外备 受关注 的新一代减 水剂—— 聚羧酸 系高性能减 水剂 , 由于真正做到了依据分散水泥作用机理设
混凝土工程的需要。 因此 , 聚羧酸系高性能减水剂 正逐渐成为配制高性能混凝土的首选外加剂 。
水泥颗粒表面形成有一定厚度 的亲水性立体吸 附层 , 当水泥颗粒靠近时, 吸附层开始重叠 , 在水
收稿 日期 :09 1.9 2 0 .21

聚羧酸系减水剂的合成原理与复配技术课件

聚羧酸系减水剂的合成原理与复配技术课件
不饱和单体是合成聚羧酸系减水剂的主要原料,常见的有丙 烯酸、甲基丙烯酸等。
聚羧酸系减水剂的合成方法
聚羧酸系减水剂的合成方法主要包括自由基聚合和离子聚 合。自由基聚合是常用的合成方法,通过引发剂引发单体 聚合,形成高分子聚合物。离子聚合则是通过离子交换剂 的作用,使单体离子化后再聚合。
聚羧酸系减水剂的合成过程中,温度、压力、反应时间等 工艺参数也会影响其性能和产率。因此,选择合适的工艺 参数对于合成高性能的聚羧酸系减水剂至关重要。
高性能混凝土
高性能混凝土是一种新型混凝土材料,具有高强度、高耐久性和高工作性等特点。聚羧酸系减水剂在高性能混凝土中的应用 可以提高混凝土的工作性能和耐久性,降低水灰比,减少收缩和开裂。
聚羧酸系减水剂可以与其他外加剂如缓凝剂、引气剂等配合使用,进一步改善高性能混凝土的性能。
自密实混凝土
自密实混凝土是一种不需要振捣即可自行密 实的混凝土,具有高流动性和稳定性。聚羧 酸系减水剂在自密实混凝土中的应用可以提 高混凝土的流动性和稳定性,减少离析和泌 水现象。
与其他外加剂的复配
聚羧酸系减水剂与缓凝剂的复配
01
通过复配缓凝剂,可以调整混凝土的凝结时间,满足工程需求。
聚羧酸系减水剂与引气剂的复配
02
引气剂可以提高混凝土的抗冻性和耐久性,但需注意控制气泡
含量。
聚羧酸系减水剂与增稠剂的复配
03
增稠剂可以改善混凝土的工作性,提高坍落度。
与不同水泥的适应性研究
聚羧酸系减水剂与通用水泥的适应性
减水剂分子具有较强的抗硬水能力, 能够在不同水质条件下保持稳定的减 水效果。
03
聚羧酸系减水剂的应用领 域
混凝土预制构件
预制构件是建筑行业中的重要组成部 分,聚羧酸系减水剂在混凝土预制构 件中的应用可以提高混凝土的流动性, 降低用水量,减少构件表面气泡和裂 纹,提高构件的耐久性和力学性能。

聚羧酸结构式

聚羧酸结构式

聚羧酸结构式
聚羧酸是一种高分子化合物,其结构式如下:
其中,R表示羧基的取代基,n表示聚合度,一般在50左右。

聚羧酸是一种重要的水泥外加剂,具有良好的分散性、保水性和流动性,能够显著提高混凝土的性能。

聚羧酸的分散性能取决于其分子结构,一般来说,聚羧酸分子中的羧基越多,分散性能越好。

聚羧酸的制备方法有多种,常见的方法是通过酯化反应将羧酸与聚氧
乙烯醇(POE)或聚丙烯醇(PVA)等聚合物进行反应,得到聚羧酸。

此外,还可以通过自由基聚合反应或离子聚合反应制备聚羧酸。

聚羧酸在水泥混凝土中的应用已经得到广泛的应用,其主要作用是改
善混凝土的流动性和减少水灰比,从而提高混凝土的强度和耐久性。

此外,聚羧酸还可以用于制备高性能混凝土、自流平混凝土、高强度
混凝土等。

总之,聚羧酸是一种重要的水泥外加剂,具有良好的分散性、保水性
和流动性,能够显著提高混凝土的性能。

随着建筑行业的不断发展,
聚羧酸的应用前景将会越来越广阔。

聚羧酸系PK萘系

聚羧酸系PK萘系

PK3:性能之聚羧酸系
项目 外观 密度(g/ml) 固含量(%) 水泥净浆流动度(基准水泥)(㎜) pH 氯离子含量(%)
碱含量(Na2O+0.658K2O)(%)
(标准型) 浅棕色液体 1.07±0.02 20±2 ≥250(W/C=0.29) 6~8 ≤0.02
≤0.2
(缓凝型) 浅棕色液体 1.07±0.02 20±2 ≥250(W/C=0.29) 6~8 ≤0.02
聚羧酸系减水剂PK萘系减水剂
PK1:原料选取之聚羧酸系
• 聚羧酸系由一下原料合成: • (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

D. 中和过程

D-1. 中和NF-C减水剂:

打开缩合釜放料阀门已备好低碱和低水的中和锅放料,同时开启减速进行搅拌,受料结束后,搅拌10min,
开始缓慢加入碱液,同时开启循环降温水阀,然后用PH试纸勤测PH值,直至试纸颜色同7~9合格,将合格的物料
取样送至化验室,按检测结果将成品置入规定成品罐。关闭循环冷却水阀,重新检查中和釜,附属设备是否运转良 好,以备再次受料。
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。
PK1.1:原料选取之奈系
• 萘系以工业萘、硫酸、甲醛、烧碱为原料
• 1.工业萘:白色或微红、微黄色片状结晶, 有特殊气味,容 易挥发

醚类聚羧酸和酯类聚羧酸

醚类聚羧酸和酯类聚羧酸

醚类聚羧酸和酯类聚羧酸公司网址:博主联系方式:QQ:1278831091email:*********************:******************欢迎与我联系交流1.制备原理聚羧酸盐高性能减水剂是由带有磺酸基、羧基、氨基以及含有聚氧乙烯侧链等的大分子化合物,在水溶液中,通过自由基共聚原理合成的具有梳型结构的高分子表面活性剂。

合成聚羧酸盐高性能减水剂所需的主要原料有:甲基丙烯酸、丙烯酸、丙烯酸乙酯、丙烯酸羟乙酯、烯丙基磺酸钠、甲基丙烯酸甲酯、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烯酸、甲氧基聚氧乙烯甲基丙烯酸酯、乙氧基聚乙二醇丙烯酸酯、烯丙基醚等,在聚合过程中可采用的引发剂为:过硫酸盐水性引发剂、过氧化苯甲酰、偶氮二异丁氰;链转移剂有:3-疏基丙酸、疏基乙酸、疏基乙醇以及异丙醇等。

2作用机理聚羧酸盐高性能减水剂是一种新型减水剂,具有许多突出的优点,但其作用机理目前尚未完全清楚,以下是其中的一些观点:(1)聚羧酸类聚合物对水泥有较为显著的缓凝作用,主要由于羧基充当了缓凝成分,R-COO~与Ca2+离子作用形成络合物,降低溶液中的Ca2+离子浓度,延缓Ca(OH)2形成结晶,减少C-H-S凝胶的形成,延缓了水泥水化。

(2)羧基(-COOH),羟基(-OH),胺基(-NH2),聚氧烷基(-O-R)n等与水亲和力强的极性集团主要通过吸附、分散、湿润、润滑等表面活性作用,对水泥颗粒提供分散和流动性能,并通过减少水泥颗粒间摩擦阻力,降低水泥颗粒与水界面的自由能来增加新拌混凝土的和易性。

同时聚羧酸类物质吸附在水泥颗粒表面,羧酸根离子使水泥颗粒带上负电荷,从而使水泥颗粒之间产生静电排斥作用并使水泥颗粒分散,导致抑制水泥浆体的凝聚倾向(DLVO理论),增大水泥颗粒与水的接触面积,使水泥充分水化。

在扩散水泥颗粒的过程中,放出凝聚体锁包围的游离水,改善了和易性,减少了拌水量。

(3)聚羧酸分子链的空间阻碍作用(即立体排斥)。

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聚羧酸高效减水剂的分子设计与合成及性能摘要:依据减水剂的作用机理,用自制单体设计、合成一种新型聚羧酸盐减水剂,得出其最佳合成配方及工艺为:m(马来酸酐):m(丙烯酸聚乙二醇单酯):m(丙烯基磺酸钠)=1:3:2.4;选用1%的k2 s2 o8为引发剂、反应温度85℃、反应时间6 h。

试制产品性能测试结果表明:该聚羧酸减水剂具有优良的分散能力、和易性好,其最佳掺量为0.3% ,能显著减小水泥净浆的流动度经时损失。

经红外光谱分析表明,合成产物的分子结构与设计的分子结构基本一致。

优质的高效减水剂能降低混凝土的水灰比,减小混凝土的塌落度损失,提高和易性、赋予混凝土高密实度和优异施工性能。

在众多系列减水剂中,聚羧酸类减水剂适应范围广,具有高减水性、低塌落度损失、低掺量、环保等优点。

依据目前对减水剂的认识和理解,减水剂是通过表面活性作用、络合作用、静电排斥力和立体排斥力等来阻碍或破坏水泥颗粒的絮凝结构。

高性能减水剂的理想结构应该是高分子的聚合物,线性、多支链、疏水基团和亲水基团相间,疏水基链轻且短,亲水基链重且长。

在水泥浆体中犹如梳子,疏水基牢牢地钉在水泥颗粒表面,封闭包裹住水泥粒子,而亲水基团伸向水溶液,既有产生静电排斥力的基团,又有产生立体排斥力的基团。

1 聚羧酸盐减水剂分子结构设计用丙烯酸聚乙二醇单酯(pa)、马来酸酐(m)、丙烯基磺酸钠(sas)3种单体共聚合成聚羧酸盐减水剂。

聚合物的分子结构如下:使用高效减水剂,不仅要求能提高新拌混凝土的和易性及减水性,同时要提高耐冻性和较小的塌落度损失,所以,减水剂分子量要适当,相对分子质量应该控制在1 000-5 000。

2 实验2.1 实验材料聚乙二醇、对苯二酚,ar.上海化学试剂公司;十二烷基苯磺酸、无水亚硫酸钠、氯丙烯,ar.西安三浦精细化工厂;丙烯酸、马来酸酐,ar.上海天原化工厂;水泥,32.5级普通硅酸盐水泥,秦岭水泥厂。

2.2 合成方法2.2.1 丙烯酸聚乙二醇单酯(pa)的制备在三口瓶中加入一定量的聚乙二醇、十二烷基苯磺酸、对苯二酚。

110~120℃时开始加人丙烯酸,滴加完毕后,于120℃恒温2.5 h。

将反应液减压蒸出副产物水,在此温度下反应2 h,脱出水分的速度明显减慢;130℃恒温,至真空反应得出水的量与理论值接近时为反应终点;在真空条件下降温至40℃以下,出料得成品。

2.2.2 丙烯基磺酸钠(sas)的制备在三口瓶中加人一定量的蒸馏水、无水亚硫酸钠,加热搅拌使其溶解,在45℃时开始加人氯丙烯,滴加完毕后,升温至47℃反应3 h;将反应物减压,在40℃时蒸干,然后加入无水乙醇洗涤,趁热抽滤;将滤液减压,在40℃时蒸至近干,倒出置于烧杯中结晶。

2.2.3 马来酸酐(m)一pa—sas共聚物的合成在三口瓶中加入蒸馏水、马来酸酐,加热搅拌使其溶解,当温度达到60℃时开始加人pa和sas溶液,同时加人过硫酸盐。

滴加完后升温至85℃反应3~5 h,出料即为目标减水剂。

2.3 性能测试方法2.3.1 水泥和易性在100 g基准水泥中掺人0.3%(质量比,下同)的减水剂,同时加入29 g水观察和易性。

然后将水的加量增加至35 g,观察和易性,再将减水剂的掺量增至0.5%,观察和易性及流动性。

2.3.2 水泥净浆流动度按照gb 8077—87对不同单体配比及不同引发剂用量所得的减水剂进行水泥净浆流动度测试。

在1 00 g水泥中加人0.3%减水剂,同时加人29 g水,依次选取3个不同位置测量水泥净浆铺展直径,求平均值即为水泥净浆流动度。

然后将水的加人量增至35 g,减水剂增至0.5%,再次测试流动度。

2.4 红外光谱分析取合成的减水剂试样,经过无水乙醇反复洗涤,干燥,溴化钾压片,采用德国布鲁克公司的vector -22型傅立叶红外光谱仪进行结构分析,并与设计结构相比较。

3 结果与讨论3.1 影响合成pa单体的因素3.1.1 酸醇比对pa酯化率的影响丙烯酸与聚乙二醇的用量比是影响酯化反应的主要因素。

图1是pa酯化率随丙烯酸与聚乙二醇的比(物质的量比,酸醇比)的变化曲线。

从图1可看出,酸醇比为1.2:1.0时,pa酯化率最大。

阻聚剂用量对酯化率的影响由于丙烯酸为不饱和酸,在反应过程中丙烯酸单体之间及丙烯酸单体与丙烯酸聚乙二醇单酯之间易发生热聚合,所以需加阻聚剂。

如图2所示,随着阻聚剂加入量的增加,生成pa的酯化率先提高后降低,故确定阻聚剂的最佳加人量为反应单体总质量的0.6%。

催化剂用量对图3是用十二烷基苯磺酸作催化剂时,其用量对pa酯化率的影响。

由图3可知,催化剂加入量越大,反应速度越快,酯化率也越高。

但催化剂的加入量大于1.0%时(相对于单体总质量),对酯化率的影响已经较小,故确定十二烷基苯磺酸的用量为1.0%。

3酯化反应时间对酯化率的影响由图4可见,酯化反应时间对酯化反应的影响程度随着反应时间的延长而增大,当反应时间至6 h 时,酯化率达89.4%,但继续延长反应时间对酯化率的影响已经不大,酯化率变化不再明显,此时酯化反应已基本完成,故本实验确定适宜的反应时间为6 h。

3.1酯化反应温度对酯化率的影响反应温度是影响反应速率的重要因素。

由于所用的醇为高级醇,空间位阻较大,因而反应速度较慢。

为提高反应速率,应提高反应体系的温度,但同时也应避免在反应过程中产生热聚合现象。

为此采用逐步升温方法,以保持反应在正常回流下,温度不应超过丙烯酸的沸点(140 ℃)。

本实验采用减压装置及时移走酯化反应过程中产生的水,以提高酯化程度。

不用苯、甲苯或环己烷等有毒试剂作携水剂,减少催化剂、阻聚剂等试剂的用量。

同时,保证了较高的产率及纯度,是一种有效制备此单体的方法。

上述试验结果表明,合成pa的最佳配比为:丙烯酸与聚乙二醇的物质的量比为1.2:1.0,阻聚剂的用量为单体总质量的0.6%,催化剂的用量为单体总质量的1.0%;最佳工艺条件为:采用分段升温方法,于110~140℃回流条件下反应6 h。

采用该配比及工艺,pa酯化率可达89.4%以上,产物在水中有极好的溶解性,并且实验有很好的重现性。

3.2 影响合成的因素反应物料比对sas产率的影响氯丙烯与亚硫酸钠的用量比是影响反应的主要因素,制备时应首先考虑。

图5是反应时间5 h、反应温度45~47℃时,氯丙烯与亚硫酸钠的比(物质的量比)对sas产率影响的曲线。

由图5可见,随着氯丙烯与亚硫酸钠的物质的量比的增加,sas的产率增大。

由于反应是在液相中进行,氯丙烯极易挥发,氯丙烯适当过量可补充损失,从而提高sas产率。

故选用氯丙烯与亚硫酸钠的比为1.2:1进行反应。

3.2.2 反应时间对sas产率的影响图6是氯丙烯与亚硫酸钠的物质的量比为1.2:1、反应温度为47℃时,反应时间对sas产率的影响曲线。

由图6可见,sas的产率随反应时间的延长先增大后减小。

这是由于反应时间超过4 h后,反应物料受热时间过长,部分单体和产物发生了聚合。

故确定反应时间以4 h为宜。

3.2.3反应温度对产率的影响图7是氯丙烯与亚硫酸钠的物质的量比为1.2:1、反应时间为4 h时,反应温度对sas产率的影响曲线。

由图7可见,随着反应温度的升高,sas的产率增大,但温度超过47 ℃时,氯丙烯发生聚合,实验失败。

故确定反应温度为47 ℃。

由图5~图7分析得出:当出现回流时开始滴加氯丙烯,要严格控制温度不超过47 ℃。

sas的最佳配比及合成工艺条件为:氯丙烯与亚硫酸钠的物质的量比为1.2:1,反应温度47℃,反应时间4 h。

此条件下sas的产率为92.9%。

3.3.3影响水泥净浆和易性的因素图8实验分析了减水剂的反应温度为81℃、反应时间5h、引发剂(nh4)2s2o8用量1%的条件下,聚合单体配比(质量比)对水泥净浆和易性的影响;m(m):m(pa):m(sas)为1:3:2 4、反应时间5 h、引发剂(nh4)2s2o8用量1%条件下,反应温度对水泥净浆和易性的影响;m(m):m(pa):m(sas)为1:3:2 4、反应温度81℃、反应时间5 h下,引发剂用量对水泥净浆和易性的影响;m(m):m(pa):m(sas)为1:3:2 4、引发剂k2s2o8用量1%,反应温度为85℃下,反应时间对水泥净浆和易性的影响。

由图8可知,应选m(m):m(pa):m(sas)为1:3:2.4,1%的k2s2o8做引发剂,反应温度为85 ℃,反应时间6 h。

4 减水剂对水泥净浆流动度的影响选取和易性最好的减水剂进行水泥净浆流动性检测,图9为不同掺量减水剂对水泥净浆经时流动度的影响。

由图9可知,m—pa—sas共聚物减水剂具有优异的分散能力。

掺量0.5%时,水泥净浆经时流动度最大为29.7 cm(60 min);掺量0.3%时,经时流动度最大为26.2 cm(30 min);减水剂掺量为0.3%时较掺量为0.5%时的水泥净浆流动度经时变化小。

3.5 红外光谱分析取和易性最好的减水剂进行红外光谱分析,结果见图10。

图10中,3 386 cm-1 和530 cm -1处是羟基的明显特征吸收峰;1 059 cm -1处是醚键的特征吸收峰;1 220—1 126cm-1 处是羧酸酐的特征峰;1 722 cm-1 处为酯基的特征吸收峰,在3 000~3 200 cm -1没有峰出现,说明烯类c=c键不存在,未聚合的单体残留很少。

表明,产品的结构与原先设计的减水剂分子基本结构相符,验证了m—pa—sas共聚物减水剂分子结构设计的合理性。

4 结论(1)该减水剂的最佳合成配比及工艺为:m(m):m(pa):m(sas)为1:3:2.4,选用1%的k 2s2o8做引发剂,反应温度85℃,反应时间6 h。

(2)水泥净浆试验结果表明,m—pa—sas共聚物减水剂具有优异的分散能力,其最佳掺量为0.3%,可使水泥净浆流动度达到25 cm以上,经时变化显著减小。

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