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聚羧酸减水剂是一种性能良好、对环境友好的新型外加剂,是混凝土行业的研究热点。近年来,大量研究集中在优选不同单体,优化合成工艺,对于合成成本较少考虑,聚合反应动力学研究也少见报道。因此,合成工艺能应用于实际生产的不多。本研究以降低合成成本为目标,建立了简单的烯丙醇聚氧乙烯醚(APEG)、丙烯酸(AA)的二元共聚合体系,优化了合成工艺参数,探讨了聚合反应动力学,并对减水剂的结构、分散性、分散保持性、对水泥的适应性、稳定性、抗酸雨腐蚀性能等进行了测试。论文研究工作内容和成果如下：以过硫酸铵-30%双氧水为引发体系,巯基乙酸为链转移剂,烯丙醇聚氧乙烯醚、丙烯酸为单体,二元共聚合成了一种烯丙醇聚氧乙烯醚型减水剂,并对该减水剂的结构进行了红外及核磁表征。合成反应的最佳工艺为：单体摩尔比为AA:APEG=4:1,引发剂为单体总质量1.5%APS-2%H2O2,链转移剂为单体总质量的1.6%,聚合温度和时间分别为80℃、5h。当减水剂折固掺量为0.3%,水灰比为0.29时,掺减水剂的水泥初始净浆流动度达到300mm,120分钟内流动度基本不损失。合成的减水剂具有低掺量、高分散性及良好的分散保持性。研究了烯丙醇聚氧乙烯醚(APEG)与丙烯酸(AA)的水溶液自由基共聚反应机理,考察了聚合温度、单体摩尔比、引发剂用量对聚合转化率的影响。得到的共聚合体系的表观活化能Ea为45.048KJ/MOL,聚合转化率同单体配比的0.4405次方成正比,同引发剂用量的0.7819次方成正比,建立APEG与AA共聚反应的动力学关系式为Rp∝[APEG/AA]0.4405[APS-30%H2O2]0.7819e-5418/T。该机理研究有利于合成工艺应用于实际生产,也为同类型聚醚类聚羧酸减水剂的工艺革新提供理论指导。研究了自制减水剂的性能包括水泥净浆凝结时间、减水率、混凝土抗压强度、分散性、分散保持性、适应性及稳定性。研究了掺入自制减水剂后砂浆条的抗酸雨腐蚀能力。自制减水剂具有一定的缓凝效果；减水率达到了高性能减水剂的要求；掺入自制减水剂混凝土的3天、7天、28天的抗压强度增强,其中3天强度增强50%以上,具有明显的早强效果；自制减水剂对不同种类的水泥都有良好的适应性,在2个月内有较好的稳定性；掺入自制减水剂的砂浆有一定的抗酸雨腐蚀效果。