聚羧酸型减水剂的合成工艺探讨(2)

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●建材与化学建材持的降低。3 . 2反应时间对减水刑性能的影响

福建建设科技 2 0 0 8 . N o . 2凝聚，同时聚羧酸分子中的羟基、羧基吸附在水化物的晶核上，延缓了结晶、水化硬化的速度，从而有利于混凝土的保坍性能。

随着反应的进行，单体浓度逐步降低，聚合物浓度则相应提高，延长反应时间主要是为了提高转化率，对产物性能的影响较小。反应时间对聚羧酸系减水剂的分散性能的影响如表 2。表 2反应时间对产物性能的影响

为了进一步比较合成产物的性能，将所合成的聚羧酸与国外的 p s i聚羧酸减水剂、国内 p s 2聚羧酸减水剂进行了混凝土性能试验。表 4各种外加剂混凝

土试验数据

编号l 2 3 4

反应时间/ h2 3 4 6

净浆流动度 ( 0/ 3 0 a r i n )l 8 2 mm/ l 0 0mm 2 3 0 mm/1 9 3 mm 2 3 8 mn 2 0 5 mm 2 3 3 mm/1 9 7 mm

减水剂名称国外 P s l 国内 P s 2 自制 p s 3 国外 P s l国内 P s 2

掺量用水量/%/ k g0 . 2 0 . 2 0 . 2 0 . 20 . 2

水泥名称

初始坍 0 . 5 h 2 8 d 落度坍落度强度/ c m / MP a2 l 0 2 0 5 2 l 0 2 0 52 o o

l 3 7 . 5 炼石水泥 l 3 7 . 5 炼石水泥 l 3 7 . 5 炼石水泥 1 4 21 4 2

1 5 0 7 0 1 2 0 1 7 0l o o

5 2 . 6 5 3 . 8 5 9 . 2 5 5 . 35 0 . 4

如果聚合时反应时间较短，则共聚体系中单体的转化率较低，溶液中还存在着一定的单体，这对于水泥净浆流动度的保持不利。反应的时间越长，侧链脱落的数目就越多，以致于难以“屏蔽”主链上的发挥减水作用的功能基团如羧基、磺酸基，从而引起水泥净浆流动度保持能力的下降。3 . 3引发刑用量的影响

建福水泥建福水泥

自制 p s 3

0 . 2

1 4 2

建福水泥

2 o o

l 6 0

5 6 . 1

注：混凝土配合￣ L/ k g, C (水泥): s (砂子 ): G (石子 )= I: 2 . 0 4: 2 . 6

在聚合反应过程中，引发剂用量对产物的分子量大小、分子量分布和单体的转化率有十分重要的影响。其中分子量的大小和分子量分布影响着减水率和混凝土的保坍性能单体；

通过混凝土试验，自制的聚羧酸减水剂具有较好的使用性能，已经到达或优于国内合成聚羧酸的水平，但比起国外的聚羧酸减水剂，还有一定的差距。根据以上的试验分析，我们得出了最佳的合成工艺条件。4结论

而单体转化率关系到聚羧酸聚合物的产率和有效含量。具体数据如表 3所示。表3 引发剂用量对产物性能的影响

( 1 )当聚合条件为：反应温度 9 0￣ C,反应时间 4 h,引发剂

编号l 2 3 4

引发剂用量/%l _ 5

2. 0 2. 5 3 . 0

净浆流动度( 0/ 3 0 m i n )l 6 5/l o o 2 2 0/I 7 0 2 38/ 2l 2 2 3 2/ 2 0 8

用量 2 . 5%时，合成出的聚羧酸具有最佳的使用效果。( 2 )根据混凝土试验，自制的聚羧酸减水剂已经具有较好的使用效果，且部分性能已经优于国内大多聚羧酸的水平。

( 3 )减水剂在水溶液下生产，工艺条件温和、无污染，符合环保发展方向，将有广泛的发展前途。参考文献[ I]周志威、吕生华等，聚羧酸系高效减水剂的研究进展[ J],化学建材， 2 0 0 6, 2 2 ( 4 ), 3 3~3 7

从表中可以看出，引发剂用量在 2 . 5%时，净浆流动度达

到最大值，同时其经时损失最小。3 . 4混凝土性能试验一

般认为，聚羧酸系减水剂的分散能力除了静电斥力外，

[ 2]潘祖仁，高分子化学[ M],第2版，北京：化学x - _, l k出版社， 1 9 9 7 [ 3]徐小军、胡建华等，丙烯酸酯类微凝胶的制备及其表征[ J],复旦学报 (自然科学版 ), 1 9 9 8, 3 7 ( 3 ), 2 6 5

主要是通过其梳形结构提供了空间位阻效应，即水泥颗粒的表面被一种嵌段或接枝共聚物分散剂所稳定，以防发生无规