原位聚合酯化法制备聚羧酸减水剂的研究

１ ． 性 能 评 价 ３
８ ９ 的 摩 尔 比为 ０６时 ，所 制 备 的 聚 羧 酸 减 水 剂 初 始 净 浆 流 动 ． 度 达 ２ ５ｍ 具 有较 好 的 分 散 性 能 。 ０ ｍ， ２２ 引 发 剂 用 量 对 聚 羧 酸 分 散 性 能 的 影 响 ．
冒 Ｉ 蠡 嚣糕量曩霉 ）
差 ， 为 ９ 仅 ５ｍｍ。随着 Ｂ Ｏ 用 量 的逐 渐 增 加 ， 始 净 浆 流 动 Ｐ 初 度 也 逐 渐 增 大 。 当其 用 量 为单 体 摩 尔 数 的 ２ ％时 ， 制备 ． ０ 所 的 聚羧 酸净 浆 流 动 度 增 大 为 ２ ６ｍＴ；当 用 量 增 大 到 ２ ％ ３ ｌ ｌ ． ５ 时 ， 动 度 反 而 有 所 下 降 ， 为 １ １ ｌ 这 主要 是 由 于 聚羧 流 仅 ６ ｍ。 ｎ
ｌ ｔ ｅ ｅ ｓｕ ｉ ｄ Ｔ ｅ ｏ ｔ ｌ ｅ ｃ ｉｎ ｃ ｎ ｉ ｏ ｓｗｅ ｅ ｄ ｔ ｒ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｐ ｌｃ ｒ ｏ ｙａ ｅ ｗ ｔｒｒ ｄ ｃ ｒｓ ｏ ａ ｅ ｗ ｒ ｔ ｄ ｅ ． ｈ ｐ ｉ ａ ｔ ｏ ｄｔ ｎ ｒ ｅｅ ｍｉ ｅ ． ｈ ｏ ｙ ａ ｂ ｘ ｌ ｔ ａ ｅ ｅ ｕ ｅ ｈ ｗｓ ｍａ ｒ ｏ ｉ ｓ ｐ ｒｏ ｉｐ ｒｉ ｎ ａ ｄ ｓｕ ｅ ｅ ｔ ｎ ｐ ｒ ｒ ｎ ｅ ｉ ｅ ｎ ， ｅ ｏ ａ ｅ ｉ ． ４ ， ｈ ｔ ｒ ｒ ｄ ｃ ｎ ａ ｕ ｅ ｒ ｄ ｓ ｅ ｓｏ ｎ ｌ ｍｐ ｒ ｔｎ ｉ ｅ ｆ ｍａ ｃ ｎ ｃ ｍｅ ｔ ｗｈ ｎ ｄ ｓ ｇ ｓ Ｏ ２ ％ ｔ ｅ ｗａｅ － ｅ ｕ ｉ ｇ ｒ － ｉ ｏ ｏ ｔ ｅ ｃ ｅ ｐ ｔ ３ ４ ． ｅ ｏ ｌ ｅ ｕ ｅ ｔ ｅ ｂ ｅ ｄ ｎ ａｅ ｍｐ ｏ ｅ ｆ ｓ ｏ ｃ ｅｅ ｐ ｏ ｅ ｉｄ ａ ｄ ｉ ｃ ｅ ｓ ｉ ｒ ａ ｈ ｓ ｕ ｏ ３ ． ％ Ｔ ｙ ｃ ｕ ｄ ｒ ｄ ｃ ｈ ｌ ｅ ｉ ｇ ｒ ｔ ．ｉ ｒ ｖ ｒ ｈ ｃ ｎ ｒ ｔ ｒ ｐ ｒ ｅ ｎ ｎ ｒ ａ ｅ ｏ ｈ ｅ ｔ
［ 图分类 号］Ｕ ２ ．４ ． 【 中 Ｔ ５ ８ ２２ 文献 标识 码】 ［ ０ Ａ 文章编 号１０ ５ ６ ７ ｛０ ）４ ０ ８ — ３ １０ — ２ ０ ２ １ ０ — ０ ８ ０ １
Ｓ ｕ ｙＯ ｌ ｈ ｙ ｔ ｅ ｉ ｆＰ ｌｃ ｒ ｏ ｙａ ｅＷ ａ ｅ ｔ ｄ ｉ ｔ ｅ Ｓ ｎ ｈ ｓｓｏ ｏｙ ａ ｂ ｘ ｌｔ ｔｒ Ｒｅ ｕ ｅ ｙｉ － ｉｕ Ｐｏｙ ｅ ｉａｉ ｎ ａ ｄ Ｅｓｅ ｉ ｃ ｔ ｎ ｄ ｃ ｒｂ ｎ ｓｔ ｌｍ ｒｚ ｔ ｎ ｔｒｆ ａ ｉ ｏ ｉ ｏ
马来酸酐（ ｎ， ＭＡ ）醋酸 乙烯酯（Ａ ）丙烯酸（Ａ ， Ｖ ｃ， Ａ ）过氧化
苯 甲 酰（Ｐ ）化 学 纯 ， 药 集 团 化 学 试 剂 有 限公 司 ； 乙二 ＢＯ， 国 聚
醇 单 甲 醚 （ Ｅ ）Ｍ６ ０ Ｍ１０ ＭＰ Ｇ ： ０ ， ０ ０和 Ｍ２０ ， 氏 化 学 公 司 ； ００ 陶 水 泥 ： 南 小 野 田 Ｐ Ｉ５ ． 酸 盐 水 泥 。 砂 ： 江 ． ２ Ｉ ５硅 Ⅱ区 中砂 ，— ０ ５ｕｆ 细 度 模 数 ２ ； 子 ： 级 配 玄 武 岩 ， 石 子 １ ｍ一 ｌ ， ｒ ｌ ． 石 ６ 双 大 ０ｍ ２ ｍ。 石 子 ５ｍｌ １ ０ｍ 小 ｉ一 ０ｍｍ。 ｌ
国 开 始 对 聚 羧 酸 系 高性 能 减 水剂 进 行 研 究 开发 与工 程 技 术 研究 。 于 ９ 并 ｏ年 代 中期 开 始 较 大 规 模 的 推 广 应 用 ， 而 推 从 动 了混 凝 土 质 量 向 高 性 能化 方 向 发展 ［１ ４。 ， ５
聚 羧 酸 系 减水 剂 是 一类 离子 型接 枝 共 聚物 ，分 Fra Baidu bibliotek结 构
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔ ｅ ｐ ｌｃ ｒｏ ｙａｅｗ ｔｒｒｄ ｃ ｒｗ ｓｓ ｎｈ ｓｚｄ ｂ ｌｉ ｎ ｙ ｒ ｅ ｖｎ ｌａ ｅａｅ ａ ｄ ａ ｒｌ ｓｒ ｃ： ｈ ｏｙ ａｂ ｘ ｌｔ ａｅ ｅ ｕ ｅ ａ ｙ ｔｅ ｉｅ ｙ ｍａｅｅ ａ ｈ ｄ ｉ ， ｉｙ ｃ ｔｔ ｎ ｃｙｉ ｄ ｃ
然后 加 人 计 量 的 ＭＡ ｎ和 Ｂ Ｏ， 温 搅 拌 至 溶 解 ， 慢 滴 加 Ｐ 恒 缓 Ｖ ｃ和 Ａ 的混 合 单 体 溶 液 。 加 完 后 保 温 ３ｈ 然 后 升 温 Ａ Ａ 滴 ．
大 单 体 的 制 备 需 要 溶 剂 酯 化 而 得 ， 程 繁 琐 。 时 水 溶 液 过 同 中共 聚 限 制 了 聚 合 浓 度 ， 产 效 率 低 。 文 将采 用原 位 聚 合 生 本
Ｏ 引 言
羧 酸 的制 备 。 １ 实 验 部 分
１１ 主 要 原 材 料 ．
减水 剂 又 称 为水 泥 分散 剂 或 塑化 剂 ，大 多 是 分 子量 为 几 千 到 几 万 的 水 性 高 分 子 聚 合 物 。它是 目前 研 究 使 用 最 广
泛 的 一 种 混 凝 土 Ｊ ￣ 剂 【］自 ２ ＇ ｕ ｌ。 ｂ － ３ Ｏ世 纪 ８ Ｏ年 代 以来 ， 界 各 世
２ 结 果 与 讨 论 马来 酸 酐 的 分 子 结 构 中 。既 含 有 具 有 共 聚 活 性 的 不 饱
Ｂ０ Ｐ 用量（ ｌ ） ｍ ， ‘
图 ２ Ｂ Ｏ用 量 对 Ｐ Ｐ Ｃ分 散 性 能 的 影 响
通 常来 说 ， 其 它 条 件 不 变 的 情 况 下 。 发 剂 的用 量 决 在 引 定 着 共 聚 物 的分 子 量 大 小 。 验 考 察 了 Ｂ Ｏ 的用 量对 所 合 实 Ｐ 成 的聚 羧 酸 减 水 剂 分 散 性 能 的影 响 。 图 ２中 看 出 。 Ｂ Ｏ 从 当 Ｐ
ａ ｉ ｉ ｎ ｓ ｕ ｐ ｌ ｍｅ ｚ ｔ ｎ ａ ｄ ｅ ｔ ｒ ｃ ｔ ｎ ｍｅｈ ｄ ｗ ｔ ｏ ｔｓ ｌ ｅ ｔ． Ｔ ｅ ｅｆ ｃ ｆ ｈ ｅ ｇ ｈ ａ ｄ ａ ｕ ｔ ｃ ｄ ｖ ａ ｉ － ｉ ｏ ｙ ｒ ａ ｉ ｎ ｓｅ ｉ ａｉ ｔ ｏ ｉ ｕ ｏｖ ｎ ｓ ｔ ｉ ｏ ｉ ｆ ｏ ｈ ｈ ｆｅ ｔｏ ｅ ｌｎ ｔ ｎ ｍｏ ｎ ｔ
Ｙ Ｎ ｏ ｇ Ｒ Ｎ Ｑａ － ｉｇ Ｚ Ａ Ｇ Ｚ ｉｙｎ 。 ＬＵＣ ｅ ＪＡ ＧＪ ｎ ２ Ａ Ｇ Ｙ ｎ。 Ａ ｉ ｐｎ ’ Ｈ Ｎ ｈ－ｏ ｇ 。 ｎ 。 。 Ｉ ｈｎ Ｉ Ｎ ｉ ｇ ａ
（．ｉ ｇｕＲ ｓａｃ ｓｔｔ ｏ ｕｌｉｇＳｉｎｅＣ ．Ｌｄ Ｎ ｎｉｇＪ ｎｓ １０ ８Ｃ ｉａ １Ｊ ｎ ｓ ｅｅｒｈＩ ｔｕｅ ｆ ｉ ｎ ｃｅｃ ｏ， ｔ， ａｊ ａｇｕ２ ００ ｈｎ； ａ ｎｉ Ｂ ｄ ｎ ｉ ２ Ｊ ｎｓ ｏ ｅ ｔ ｉｌＣ ． ｔ， ａｊ ｇＪ ｎ ｓ １０ ８Ｃ ｉａ ． ｉ ｇｕＢ ｔ Ｎ ｗＭａ ｒ ｓ ｏＬｄ Ｎ ｎｉ ａ ｇｕ２ ０ ０ ｈｎ ） ａ ｅ ｅ ａ ， ｎ ｉ
江 苏建 筑
２ １ 年 第 ４ （ 第 １２期 ） ０１ 期 总 ４
原位聚合酯化法制备聚羧酸减水剂的研究
杨 勇 ， 千 平 ， 志 勇 ， 冉 张 刘晨 ， 江姜
（江 苏省建 筑科 学研 究院 有限公 司 。 。 江苏 南京
２００ ； １０ ８ 江苏 博特 新材料 有 限公司 。 江苏 南京 ２ ０ ０ ） １０ ８
ｃ ｍｐ ｅｓｏ ｔｅ ｇｈ ｅｆｃｉｅｙ ｏ ｒ ｓｉｎ ｓｒｎ ， ｆ ｔ ｌ． ｔ ｅ ｖ
Ｋ ｅ ｒ ｓ ｉ － ｉ ｏ ｙ ｒ ａ ｉｎ ｅ ｔ ｒ ｃ ｔ ｎ ｐ ｌｃ ｒ ｏ ｙａ ｅ ｗ ｔｒｒ ｄ ｃ ｒ ｙ ｗｏ ｄ ： ｎ ｓｔ ｐ ｌ ｍｅ ｚ ｔ ； ｓｅ ｉ ａｉ ； ｏ ｙ ａ ｂ ｘ ｌ ｔ ａ ｅ ｅ ｕ ｅ ｕ ｉ ｏ ｉ ｆ ｏ
聚 羧 酸 减 水 剂 用 于 混 凝 土 的 性 能 评 价 根 据 Ｇ ０ ６ Ｂ ８７ —
２０ （ 凝 土外 加 剂 》 ｏ８ 混 的相 关 规 定 进 行 ， 凝 土 配 合 比 为 水 混
泥 ： ： ＝ ６ ：１ ： ０ ．ｌ ｎ 掺 量 以有 效 固体 成 分计 算 。 砂 石 ３ ０８ ９１ ２ Ｙ ￣ 剂 ０ － Ｊ
【 摘 要】 以马来酸酐、 醋酸乙烯酯和丙烯酸为共聚活性单体 ， 在无溶剂条件下， 采用原位聚合酯化法， 合成了聚羧酸减水
剂 。考 察 了侧 链 长度 及 用量 、 引发 剂 用量 及 聚 合 温 度等 合 成 条 件 对 减 水 剂 分散 性 能 的影 响 。 定 了最 佳 合 成 条件 。所 制备 的 确
呈 梳 形 ， 由度 大 ， 子 量 大 小 可 调 ， 对 其 进 行 分 子 结 构 自 分 可 设 计 。 主链 为 含 有 羧 基 （ ， 磺 酸 基 ） 和 或 的烷 基 碳链 ， 链 为 侧 不 同 长 度 的 聚 氧 乙 烯 结 构 单 元 。常 用 的 聚 羧 酸 系减 水 剂
和 双 键 ． 含 有 比较 活 泼 的 酸 酐 基 团 ， 而选 择 马 来 酸 酐 作 又 因
为 主 要 的共 聚 单 体 ．一 方 面可 以在 引发 剂 的作 用 下 与 其 它
不 饱 和 单 体 共 聚 。 而 构 筑 含 有 羧 基 基 团的 聚 羧 酸 主 链 ； 从 另
一
用 量 为 所 有 单 体 总 摩 尔 数 的 ０５ ．％时 。初 始 净 浆 流 动 度 较
ｏ ｉ ｅｃ ａｎ ， ｄ ｓｇ ｆｉｉ ａｏ ｎ ｏｙ ｒｚ ｔ ｎ ｔｍｐ ｒ ｔｒ ｎ ｔｅｄｓ ｅｓｎ ｒｐ ｒｉｓｏ ｏｙ ａｂ ｘ — ｆ ｄ ｈ ｉ ｓ ｓ ｏ ａ ｅｏ ｔ ｔｒａ ｄ ｐ ｌｍｅ ａｉ ｅ ｅａｕｅ ｏ ｈ ｉ ｒｉｇｐ ｏ ｅｔ ｆｐ ｌｃ ｒｏ ｙ ｎｉ ｉ ｏ ｐ ｅ
聚羧酸 减水剂 的分散性能 以水泥净浆 流动度来 评价 ，
具 体 操 作 根 据 Ｇ ／８ ７ — ００ 《 凝 土 外 加 剂 匀 质 性 实 验 ＢＴ ０ ７ ２ ０ 混
方法》 中相 关 规 定 进 行 ， 灰 比为 ０２ ， 加 剂 固 体 掺 量 为 水 ．８ 外
０１％ 。 ．８
１ 聚羧酸减水剂ｆｃ ￣合成 ． ２ Ｐ）
在 装 有 温 度 计 ， 凝 管 和 搅 拌 器 的烧 瓶 中 ， 入 一 定 量 冷 加
的合成方法主要为活性单体共聚法 ，通 常是以活性 大单 体
与 不 饱 和 羧 酸 在 水 溶 液 中进 行共 聚反 应 ，其 不 足之 处 在 于
预先融化 的 ＭＰ Ｇ， Ｅ 氮气保 护下 保温维持 Ｍ Ｅ Ｐ Ｇ熔融状 态 ，
聚 羧 酸 减 水 剂 对 水 泥具 有 较 好 的 分散 能 力 ， 量仅 为 Ｏ２ ％时 ， 水 率 高 达 ３ ．％， 坍 落 度 保持 能 力 优 异 ． 掺 ． ４ 减 ３４ 且 能有 效 降低 泌 水
率 ， 大改 善 混 凝 土 的 新拌 性 能 ， 高抗 压 强度 。 大 提
ｆ 关键 词］ 原住聚合； 酯化； 聚羧酸减水剂
酯化 法 制 备 聚羧 酸 减水 剂 ，实现 无 溶 剂 酯 化 及 高 固含 量 聚
［ 稿Ｈ ］ １ ０－ 收 ￣２ １３ １ ０－ １
【 作者简介】勇江 省 筑 学 究 有 公 ，士 杨 ，苏 建 科 研 院 限 司硕 。
江 苏 建 筑 ２ １ 年 第 ４期 （ ０１ 总第 １２期 ） ４ 至 １０℃ １５℃下 。 温酯 化 ３ｈ 降 温 后 加 水 稀 释 至 ８ ％ ２ ２ 恒 。 Ｏ 的 水 溶 液 ． ３ ％ 的氢 氧 化 钠 中 和 至 ｐ ６ ７ 即 得 聚 羧 酸 用 ０ Ｈ＝ — ， 减 水 剂 ｆＣ 。 Ｐ）