三聚氰胺及聚羧酸减水剂合成改性与性能研究

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高效减水剂是混凝土外加剂中最重要品种,对混凝土的发展与技术进步起到了至关重要的作用。本文针对三聚氰胺系高效减水剂保坍性差,以及聚羧酸系减水剂成本和适应性不太理想的现状,开展了这两类高效减水剂的改性合成研究。   采用常用的三聚氰胺(SMF)、甲醛(F)和亚硫酸氢钠(SB)为原料,分别与对氨基苯磺酸(PAS)、对羟基苯甲酸(PHA)或水杨酸(SA)共缩聚,合成了PAS-SMF、PHA-SMF和SA-SMF三种三聚氰胺减水剂。通过考察原料配比、反应温度、反应时间和pH值等因素对减水剂性能的影响,获得了三种三聚氰胺减水剂的最佳合成条件。制得的三聚氰胺减水剂,在折固掺量为0.55%时,水泥净浆流动度2小时损失约0mm~15mm,混凝土2小时坍损约10mm~18mm,混凝土3d、7d和28d抗压强度比均大于135%。   采用甲氧基聚乙二醇(MPEG)和丙烯酸(AA)为原料,合成得到甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯(PA),其酯化率达99.6%,双键保留率达91.5%。采用自制的酯化活性大单体PA、甲基丙烯酸(MAA)、丙烯酸(AA)、顺丁烯二酸酐(MAH)、烯丙基醚(APEG)、改性烯丙基醚(TPEG)或甲基丙烯磺酸钠(SMAS)等为共聚单体,建立了酯型、醚型和酯醚混合型聚羧酸减水剂的最佳合成条件。酯型聚羧酸减水剂,2小时水泥净浆流动度基本不损失,混凝土3d、7d和28d抗压强度比分别约为140%、142%、133%;醚型聚羧酸减水剂,混凝土3d、7d和28d抗压强度比分别约为145%、148%、143%。酯醚混合型聚羧酸减水剂2小时水泥净浆流动度损失在40mm左右,混凝土3d、7d和28d抗压强度比分别约为145%、138%、141%。   在三聚氰胺高效减水剂合成中,引入了共缩聚单体,制得的减水剂具有优异的水泥分散性能,水剂产品固含量达45%,且贮存稳定性良好。在聚羧酸减水剂合成中,制得了高酯化率及双键保留率的活性大单体,并合成了三种类型不同特点的聚羧酸减水剂。本研究工作具有较大的实用价值。
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