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能源的日渐枯竭以及严峻的环境形势,都对我国粗放型的社会发展模式敲响了警钟,也迫使各行业不得不探寻新的思路来谋求发展。从目前的聚羧酸减水剂合成技术来看,合成过程所需的反应温度都相对较高(60～80℃)。为了响应节能减排的号召,本研究旨在无需加热的前提下合成一种性能优越的聚羧酸减水剂。
本研究以烷基烯基聚醚(IPEG)为主要原料,通过理论分析确定共聚单体为丙烯酸、XA和甲基丙烯磺酸钠。确定了合成工艺后,通过实验讨论了酸醚摩尔比、甲基丙烯磺酸钠用量、滴加时间对减水剂性能的影响。通过理论分析计算及实验确定所使用的氧化还原引发体系的类型及用量。确定了较优的反应配比及工艺条件,最终得到了性能优越的聚羧酸高性能减水剂。通过不同温度下的合成,验证反应在无需加热的条件下能进行的可能性。
利用氢核磁共振谱、红外光谱仪、激光光散射仪等现代仪器分析测试手段对合成的聚羧酸减水剂进行分子结构表征和分子量测定,证明产物中包含有预先设计的官能团,聚合物的分子量合适且分子量分布较窄;结合Zeta电位和水泥水化热测试结果,探讨了减水剂的作用机理。
对合成的聚羧酸减水剂进行了水泥、砂浆和混凝土应用性能的实验。结果表明常温的合成聚羧酸减水剂具有更好的工作性。证明了常温合成的聚羧酸减水剂对水泥具有较高的减水率、良好的分散及分散保持性能,对不同地区的水泥具有较好的适应性,产品的储存稳定性较好。通过计算,分析了常温合成具有很好的节能效益。