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减水剂和阻锈剂是建筑工程中最常用的水泥混凝土添加剂。聚羧酸系减水剂是近几年研究发展比较快的新型高效减水剂,能够有效提高混凝土强度、改善性能、节约水泥用量及节省能耗等方面;氨基酸具有可生物降解性、绿色环保、价格低廉、种类繁多、来源广泛等优点,是一种很有前途的绿色阻锈剂。本论文以对甲苯磺酸法使精氨酸羧基游离出来,继而与过量聚乙二醇发生酯化反应,成功地合成了精氨酸对甲苯磺酸盐(AT)封端的聚乙二醇单酯(AP)。分别以聚乙二醇(400、1000、1500)和AT为原料制得单酯AP(I、Ⅱ、Ⅲ),以此类单酯作为醇与甲基丙烯酸(MAA)进行酯化反应合成了大单体APM(I、Ⅱ、Ⅲ),大单体经聚合反应合成功能型聚羧酸减水剂APC(I、Ⅱ、Ⅲ),测试结果表明APC(Ⅱ)在水泥混凝土性能和阻锈缓蚀性能方面效果较为突出,比较适用于工业生产。合成APC(Ⅱ)的反应分为三个阶段:PEG1000与AT的摩尔比为1.3:1,催化剂对甲苯磺酸用量2%(按PEG1000和AT总质量计),115℃反应9h合成的AP(Ⅱ)酯化率达到95%左右;AP(Ⅱ)与MAA的摩尔比为1:3,阻聚剂对苯二酚用量为1%(按MAA质量计),催化剂对甲苯磺酸用量2%(按AP(Ⅱ)与MAA总质量计),100℃下反应6 h合成的APM(Ⅱ)酯化率达到95%;单体聚合反应中引发剂用量10%,APM(Ⅱ):MAA:SMAS的摩尔比为1:4.0:1.25,90℃下反应1.5h合成APC(Ⅱ),性能测试表明APC(Ⅱ)净浆流动度为317mm,减水率达到30%,28天抗压强度达到50.6MPa。同时,作为APC对照试验,本论文以自制聚羧酸减水剂大单体(PM)合成聚羧酸减水剂(PC),合成工艺流程和参数参照APC。PEG1000:MAA摩尔比为1:3.0,催化剂用量为2%(按PEG1000和MAA总质量计),阻聚剂对苯二酚用量为1%(按MAA质量计),95℃下反应3.5 h,合成的PM(Ⅱ)酯化率高达97%;以此单酯合成聚羧酸减水剂PC(Ⅱ):引发剂用量10%(按单体总质量计),PM(Ⅱ):MAA:SMAS摩尔比为1:4.0:1.25,90℃下聚合反应1.5h合成减水剂PC(Ⅱ),性能测试结果表明PC(Ⅱ)净浆流动度为330mm,减水率达到32%,28天抗压强度达到51.2MPa。精氨酸接枝的APC作为减水剂与PC的性能指标相近,在净浆流动性、减水率以及抗压强度等性能方面效果优越,符合国家标准GB 8076-2008规定的高性能减水剂标准。经过红外表征证明了单酯、大单体以及减水剂的分子结构。因精氨酸中较多的胺基团与金属进行配位等作用,增强了减水剂在钢筋表面的吸附性,有效减少了有害物质与钢筋的接触,通过阻锈缓蚀性能测试表明,APC(Ⅱ)在钢筋缓蚀方面优于PC(Ⅱ),能够同时抑制阴极和阳极反应,以抑制阳极腐蚀为主的混合型阻锈剂。