聚醚型聚羧酸减水剂的侧链结构对其性能的影响

N E W B U I L D I N G M A T E R I A L S

基金项目：江苏省新型环保重点实验室开放基金（AE201029）收稿日期：2011-12-31

作者简介：袁莉弟，男，1986年生，江苏南通人，硕士研究生，研究方向：混凝土外加剂的合成及应用研究。

0前言

聚羧酸系减水剂是一种综合性能良好的混凝土外加剂，

能显著改善新拌混凝土的流变学性能和硬化混凝土的力学性

能[1]。与传统的木质素磺酸盐系和萘系等减水剂相比，聚羧酸

系减水剂具有掺量小、减水率高、保塑功能强及环境友好等特点，在工程应用中发挥着越来越重要的作用[2]。人们普遍认为，聚羧酸减水剂的优异性能主要源于静电斥力和空间位阻的双

重作用。

进一步研究发现，吸附有聚羧酸减水剂的水泥颗粒的Zeta 电位绝对值低于吸附萘系减水剂颗粒的Zeta 电位绝对值，而前者的水泥分散性却明显大于后者，这就表明聚羧酸减水剂的分散能力主要来源于减水剂分子的空间位阻效应，而空间位阻效应的大小则与分子侧链的长度、构象等有着密切关系[3]。所以，研究聚羧酸减水剂的结构及分子质量大小对其

聚醚型聚羧酸减水剂的侧链结构

对其性能的影响

袁莉弟1，谢吉民1，丁继华2，陈景文3

（1.江苏大学化学化工学院，江苏镇江212013；2.常州大学石油化工学院，江苏常州

213000；

3.盐城工学院化学与生物工程学院，江苏盐城

224051）

摘要：

采用烯丙基聚氧乙烯醚（APEG ）、丙烯酸（AA ）、马来酸酐（MA ）及甲基丙烯磺酸钠（MAS ）为单体，以过硫酸铵为引发剂，在水溶液中共聚合成了具有不同长度侧链的聚醚型聚羧酸减水剂。利用凝胶渗透色谱（GPC ）测定了不同侧链结构减水剂的分子质量，进而研究了不同分子质量的聚醚型聚羧酸减水剂在水泥颗粒表面的吸附行为对水泥的分散性能和水泥早期水化的影响。结果表明，水泥颗粒对聚醚型聚羧酸减水剂的吸附具有选择性，在相同条件下，水泥颗粒会优先吸附单一侧链结构聚醚型聚羧酸减水剂中分子质量较高的减水剂分子；分子质量适中的复合侧链聚醚型聚羧酸减水剂比单一侧链和分子质量过大或过小的复合侧链聚醚型聚羧酸减水剂更容易在水泥颗粒表面上发生吸附，对水泥颗粒具有显著的分散性能，同时能够显著地延缓水泥早期水化。

关键词：

聚醚型聚羧酸减水剂；侧链结构；分子质量；吸附；性能中图分类号：TU528.042文献标识码：A 文章编号：1001-702X （2012）06-0069-05

Effect of the side chains of ether polycarboxylic acid-type water reducers on its properties

YUAN Lidi 1，XIE Jimin 1，DING Jihua 2，CHEN Jingwen 3

（1.School of Chemistry and Chemical Engineering ，Jiangsu University ，Zhenjiang 212013，Jiangsu ，China ；

2.School of Petrochemical Engineering ，Changzhou University ，Changzhou 213000，Jiangsu ，China ；

3.School of Chemical and Biological Engineering ，Yancheng Institute of Technology ，Yancheng 224051，Jiangsu ，China ）

Abstract ：A series of ether polycarboxylic acid-type water reducers （PCWRs ）were synthesized in the water solution by using

allyl polyoxyethylene ether （APEG ），acrylic acid （AA ），maleic anhydride （MA ）and sodium methylallyl sulfonate （MAS ）as monomers ，and the ammonium persulfate as initiator.The different side chain length of each water-reducer was measured by gel-permeation chromatography （GPC ）.The adsorption behavior of the polyether water-reducers with different molecular weight on the cement par －ticle surface ，and their cement dispersibility and the effect on the early hydration of cement were investigated.The results indicat －ed that cement particle can selectively absorb the water-reducer molecules with different molecular weight and different side chain structure.Those with high weight molecular weight among the single side chain and those with moderate weight molecular weight a －mong the complex side chain water-reducer molecules can be preferentially absorbed on the surface of cement particle under the same experimental conditions.The water-reducer molecules with complex side chain and moderate weight molecular weight possess remarkable dispersibility for cement and can also obviously delay the early hydration of cement paste.

Key words ：

ether polycarboxylic acid type water reducers ；side chain structure ；molecular weight ；adsorption ；property

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