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具有梳形分子结构的聚羧酸减水剂因其高减水率、低坍落度损失、可塑性强、绿色无污染、成本低等优异性能,可以配制出对水泥适应性更好以及性能更加优异的高强混凝土,因而被广泛应用于混凝土行业,成为必不可少的外加剂之一,聚羧酸减水剂的出现被称为混凝土行业第三次技术飞跃。本文利用分子设计的方法,合成了几种功能不同的聚羧酸减水剂,同时研究了聚羧酸减水剂的常温合成方法。1.以葡萄糖(G)为原料,在冰水浴的条件下,其和丙烯酰氯进行酰氯化反应得到丙烯酸葡萄糖酯(AGE)。通过自由基共聚法将甲基烯丙基聚氧乙烯醚(TPEG)、丙烯酸(AA)和丙烯酸葡萄糖酯聚合得到改性的聚羧酸减水剂,并且讨论了合成条件对聚羧酸减水剂性能的影响。实验中获得的最佳条件:反应温度60℃,反应时间3.5h, TPEG、AA和AGE的摩尔为1:3:0.5。净浆流动度实验表明,改性后的聚羧酸减水剂可保持净浆流动度在lh内为280mm,对比了加入同AGE等摩尔量葡萄糖单体的聚羧酸减水剂,改性后的聚羧酸减水剂在分散和保持性能方面有了很大提高。2.以2-溴-异丁酸乙酯(EBiB)为引发剂、溴化亚铜(CuBr)为催化剂、N,N,N’,N",N"-五甲基二亚乙基三胺(PMDETA)为配体在无水1,4-二氧六环中引发单体丙烯酸叔丁酯(t-BA)进行原子转移自由基聚合(ATRP),之后通过取代反应将异丁烯醇的双键引入,在三氟乙酸的条件下水解得到不饱和聚丙烯酸单体。利用自由基聚合将单体和丙烯酸羟乙酯(HEA)聚合得到侧链为聚丙烯酸的聚羧酸减水剂,考察合成条件以及聚丙烯酸分子量对聚羧酸减水剂性能的影响。结果表明在温度60℃,滴加时间2h时,水泥浆体可以达到最佳的分散保持性能,聚丙烯侧链分子量为2400时表现出最佳的性能。3.在常温条件下利用氧化还原体系合成出使用性能不同的聚羧酸减水剂,当n(TPEG):n (AA)=1:7,滴加时间为2.5h,引发剂和3-巯基丙酸量分别为TPEG质量比的0.8%和1.4%时可得到初始分散性能较好的聚羧酸减水剂,初始净浆流动度可达到 290mm;当 n(TPEG):n(AA):n(HEA)=1:1:4.5,滴加时间为 1.5h,引发剂和3-巯基丙酸量分别为TPEG质量比的1.2%和1.6%时得到缓释型聚羧酸减水剂,初始净浆流动度为Omm,2h后可达到200mm。