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本论文利用乙醇胺与丙烯酸甲酯通过迈克尔加成反应生成N-羟乙基-3-胺基-N,N-二丙酸甲酯单体,丙二酸与上述单体通过酯化反应、酯交换反应分别生成第一代与第二代的酯端基超支化聚(胺-酯),酯端基超支化聚(胺-酯)与2-溴乙醇再次通过酯交换反应生成ATRP的大分子引发剂也称中心核溴端基超支化聚(胺-酯()简称HPE)。利用原子转移自由基聚合,以溴化亚铜及2’2联吡啶作为催化剂和配位剂,丙烯酸及单烯丙基聚乙二醇甲基醚为单体,二次水为溶剂,分步进行聚合反应,在上述合成的中心核上接枝梳型链,合成超支化星型聚羧酸系减水剂(Hyperbranched-star type Polycarboxylate Superplasticizers,简称HPC)。HPC将多条普通聚羧酸系减水剂分子接枝在一个大分子上,形成星型发散状的结构,既增加了减水剂与水泥颗粒的接触面积,提高了减水剂和水泥颗粒之间的键合力,也大大提高了减水剂的位阻效应,使水泥颗粒具有更好的分散性,防止水泥颗粒的团聚,这是对现有聚羧酸系减水剂结构的一次突破。本论文利用正交试验优化实验方案,对溴端基超支化聚(胺-酯)的最佳合成条件进行了探讨,并以普通硅酸盐水泥(Ordinary Portland Cement,简写为OPC)的初始净浆流动度为评价指标,得出了HPC合成的最佳工艺条件。得到的最佳实验条件为:合成溴端基溴端基的超支化聚(胺-酯)时,对甲苯磺酸用量为5%,反应时间是7h,反应温度为110℃。合成超支化星型聚羧酸系减水剂时,两种单体的最优比为n(AA):n(CPEG) = 3.5:1.0,单烯丙基聚乙二醇甲基醚的聚合度n = 27。使用红外光谱(IR)和核磁光谱(1~HNMR)元素分析以及表面张力等手段对所得的N-羟乙基-3-胺基-N,N-二丙酸甲酯单体、酯端基超支化聚(胺-酯)以及超支化星型聚羧酸减水剂进行了结构表征,结果表明成功合成了HPC。本论文分别使用了OPC和硫铝酸盐水泥(Sulpho-Aluminate Cement,简写为SAC)两种常用水泥,探讨了单烯丙基聚乙二醇甲基醚含量及其聚合度对HPC性能的影响。对HPC在OPC和SAC中的吸附量和Zeta电位进行了测试,以探讨HPC在两种水泥中的作用机理。结果表明:吸附在水泥颗粒表面的减水剂分子提供的空间位阻作用是该种超支化星型减水剂HPC的主要作用机理。为进一步评价合成出的产品HPC的性能,对一种阴离子型商用混凝土减水剂也做了力学性能及吸附量的测试,结果表明:HPC在OPC及SAC中的减水率、净浆流动度、表观吸附量及力学性能等均要大于商用减水剂。