酯类聚羧酸盐减水剂的研究

需
螺
１ ００
冀０ ０． １ ０ ０ ． １ ５ ０． ２ ０ ０ ． ２ ５ ０ ． ３ ０
减 水剂掺量／ ％
３ Ｏ ６ ０ ９ ０ １ ２０ 时 间 ／ｍ ｉ ｎ
图 ５混凝土减水率实验
蹙 ５０
０
从图 ５ 可 以看 出， 随着减水剂掺量增加 ， 减水率 增加 ， 当
保持其它原料用量不变 ， 考察引发剂用量对减水剂性能
的影响 ， 结果如 图 ３所示 。
２５ Ｏ ２０ ０
混凝 土配合 比为 Ｃ： Ｓ： Ｇ ＝ Ｉ： ２ ． ０ ３： ２ ． ７ ， 混凝土坍落 度
●试 验 研 究
巍
２ ０ １ ４ 生
酯 类 聚 羧 酸 盐 减 水 剂 的 研 究
方 闻
（ 福建省建设工程质量安全监督 总站 ， 福建
福州
３ ５ ０ ０ ０ ０ ）
摘
要 以甲基 丙烯酸、 聚 乙二醇单甲醚为主要原料 ， 通过无溶剂直接酯化制备 大单体 。将该 大单体 ， 在水溶液 中
１ － ２大单体合ห้องสมุดไป่ตู้
图 １吸水剂用量对减 水剂性能的影响
从图 ｌ 可 以看 出 ， 随着吸水剂用 量 的增加 ， 减水剂分 散
性能及保坍性能越好 ，当吸水剂用 量增 加到一定量的时候 ，
减水剂性能不再提高。主要是因为吸水剂 的量增加到能吸收 酯化产生 的水量之后 ， 再增加的吸水剂 已经不起作用 。 从图 １ 可 以看 出 ， 吸水剂 的量在达到反应物总量 的 ７ ％之后 ， 再增加
１ ． ３减水剂合成
在 四 口烧瓶 中加入底水 ， 底水 升温到反应 温度 ， 将制 备
保持其它原料用量不 变 ， 考察链转移剂用量 对减水剂性
能的影 响， 结果 如图 ２所示 。 从 图 ２可以看 出， 随着链转移剂
的大单体加 入一定量 的巯基 乙酸 做链 转移剂 与配置好 的过
硫酸铵引发 剂溶液 同时滴加 ， 滴加 ３ ｈ左右 ， 保温完 成后 ， 用
吸水剂 的用量 ， 减水剂性能不再提升。 ２ ． ２链转移剂对减水剂性能 的影响
将 甲基 丙烯酸 ， 聚 乙二 醇单 甲醚 ， 对 甲苯磺 酸 ， 对苯二
酚， 吸水 剂加入 四口烧瓶 中 ， 在一定温度 下反应 ６～７ ｈ ， 得 到 大单体 ， 将制备 的大单体配成 ８ ０ ％的水溶液备用 。
经 自由基聚合得到 酯类聚羧酸盐减水剂 ， 经测试 ， 该产品减水率高 ， 坍 落度保持 性能好 。
关键词 甲基 丙烯酸 ； 聚 乙二醇单 甲醚 ； 聚羧酸盐减水剂 ； 酯化
０ 引言
聚羧 酸盐减水剂 减水率高 ， 坍落 度保持性能 好 ， 水泥适
应性广 ， 在混凝土工程 中应用越来越广 。酯类聚羧酸盐减水 剂要通过先酯化后 聚合 的方法来制备 ， 其 中通过酯化制备 的 大单体 的质量是产品性能好坏 的关键 。目前大单体的制备方 法 主要是通过直接酯 化法来制备 的。 酯化反应是一个可逆反 应， 需要将水不 断排 出才能使反应 向右进行 ， 提高酯化率 。 通 过有机溶剂除水来提高酯化率是大单体制备的常用 方法 。 该
２ 结果 与讨 论
２ ． １ 吸 水 剂 用 量对 减 水 剂 性 能 影 响
保持其它原料用量不变 ， 考察 吸水剂用量对减水 剂性 能
的影响 ， 结果如 图 １ 所示 。
环境造成污染 ， 而且溶剂 回收 困难 ， 成本高 。 本文通过加入无
吕
机 吸水剂 ， 在提高酯化率的 同时 ， 减 少了环境 污染 ， 产 品性 能
减水剂折 固掺量 为水 泥 ０ ． ２ ５ ％时 达到饱和掺量 ， 减水率达到
图 ２ 链转移剂 用量对减水剂性 能的影响
２ ． ３ 引发剂用量对减水剂性能影响
３ ５ ％， 此 时再增加减水 剂掺量 ， 减 水率也不再提高 ， 与溶剂带
水工艺合成 的酯类 聚羧酸盐减水剂性能一致 ， 比萘 系减水剂 的减水率有 明显的优势 。 （ ２ ） 混凝土坍落度损失实验
与加入有机溶剂酯化的工 艺相 当， 具有重要 的意义 。
吕
＼
需
１ 实验部分
１ ． １原材料与仪器
建
Ｏ
３ Ｏ
６ Ｏ
９ ０ ｌ ２Ｏ 时 间／ ｍ ｉ ｎ
聚乙二 醇单 甲醚 （ ＭＰ Ｅ Ｇ１ ２ ０ ０ ） ， 上海 台界 ； 甲基丙 烯 酸 ＭＡ Ａ， 韩国 Ｌ Ｇ； 巯基 乙酸 ， 分析纯 ； 过硫酸铵 ， 分析纯 ； 对 甲苯 磺酸， 分析纯 ； 吸水剂 ， 分析纯 ； 氢氧化钠 ， 工业级 ； 对苯二酚 ， 分析纯 ； 油浴锅 ； 搅拌器 ； 温度计 ； ５ ０ ０ ｍ ｌ 四 口烧瓶 。
用 量的增加 ， 减水剂性能提 升 ， 当链转 移用量在单体 ０ ． ６ ％一
０ ． ８ ％时 ， 减水剂性能最好 。 主要是因为 ， 链转移剂控制分子量 的大小 ， 在链转移剂很少 时 ， 减水剂分子量太大 ， 起不到分散 效果 ； 而链转移剂量 过大的时候 ， 减水剂分子量变小 ， 尽管减
氢氧化钠溶液调 ｐ Ｈ值 到中性 ， 得到酯类 聚羧酸盐减水剂。
１ ． ４减水剂性能测试 （ １ ） 原材 料 水泥 ：海螺 Ｐ ． Ｏ ４ ２ ． ５ ；石子 ５～２ ０ ｍｍ；砂子 细度模数 ２ ． ４ ； 萘系减水剂 （ Ｆ Ｄ Ｎ） 市售 ； 酯类聚羧酸盐减水剂 （ Ｐ Ｓ ） 市售 。
方法 主要 的缺点是反应过程 中要加入有 机溶 剂除水 ， 容 易对
ｆ ２ １ 性能测试
水泥净浆性能测试按照 Ｇ Ｂ ８ ０ ７ ７ — ２ ０ １ ２ （ （ 混凝土外 加剂匀
质性试验方法》 测试 ， 混凝 土性能按 照 Ｇ Ｂ ８ ０ ７ ６ — ２ ０ ０ ８ （ 混凝 土
外加剂》 测试混凝土性能 。
水剂减水率高 ， 但是保坍 陛能会 降低。链 转移剂用量在单体
０ ． ６ ％～０ ． ８ ％时 ， 减水剂综合性能最好。
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第 １期 （ 总第 １ ５ ３ 期）
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试 验 研 究 ■
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