烯丙基聚氧乙烯醚硫酸鹽聚羧酸鹽減水劑的合成與性能研究

　　摘 要：本文敘述了一種采用烯丙基聚氧乙烯醚硫酸鹽與甲基丙烯酸、馬來酸酐等共聚制備新型聚羧酸鹽減水劑的合成方法，并對合成的產(chǎn)品進行了水泥凈漿流動度性能的研究。

　　1 前言  
   
　　聚羧酸鹽減水劑又稱超塑化劑，是一種“智能型”的水溶性高分子聚合物。它具有許多優(yōu)良的性能：高減水、高耐久、低坍損、高強早強和綠色環(huán)保〔1-5〕。自聚 羧酸鹽高效減水劑在中國開始應(yīng)用以來，聚羧酸鹽高效減水劑發(fā)展迅速，不同結(jié)構(gòu)的聚羧酸鹽減水劑不斷被設(shè)計出來，并且在各種混凝土工程上得到了成功的應(yīng)用。 用它配制的高性能混凝土現(xiàn)已成功用于多項大型工程，如上海磁懸浮工程、杭州灣跨海大橋、江蘇蘇通大橋以及高速鐵路等等。
  
　　目前市場上出現(xiàn)的聚羧酸減水劑大部分是（甲基）丙烯酸小單體與甲醇聚氧乙烯醚丙烯酸酯大單體共聚物或馬來酸酐小單體與烯丙醇聚氧乙烯醚大單體共聚物兩大類。 它們都有類似梳形結(jié)構(gòu)，通過調(diào)整大小單體的摩爾比，可以調(diào)節(jié)梳齒的疏密度；通過調(diào)整大單體的分子量，可以調(diào)整梳齒的長短以滿足各種高性能混凝土發(fā)展的需要。
  
　　本文采用烯丙基聚氧乙烯醚硫酸鹽作為大單體合成一種新型聚羧酸鹽減水劑，這種減水 劑的主鏈和其它減水劑一樣，主鏈上許多強極性的基團，吸附在水泥顆粒表面上,支鏈上有許多醚鍵，它能在水泥顆粒之間自由伸展，當(dāng)水泥顆粒相互接近時，聚合物分子鏈之間產(chǎn)生物理的空間阻礙作用，防止水泥顆粒的凝聚；在它的支鏈(梳齒)末端也有強性基團，齒端也能吸附在水泥顆粒表面上,它在不同水泥顆粒之間起到連結(jié)和支撐作用，同一水泥顆粒上起到拱橋支撐作用，由于靜電和支撐作用，阻止了水泥顆粒的凝聚，試驗證明它對水泥具有良好的分散性能及保持性，對混凝土 的坍落度有較好的保持性。
   
　　2 合成
  
　　2.1  合成主要原輔材料
  
　　烯丙基聚氧乙烯醚硫酸鹽（APEGS）  （自制）
  
　　馬來酸酐 （MA）         （工業(yè)品，含量：≥99%）
  
　　甲基丙烯酸  （MAA）        （工業(yè)品，含量：≥99.5%）
   
　　引發(fā)劑  （B-28）           （復(fù)配）
  
　　氫氧化鈉             （工業(yè)品，含量：≥99%）
  
　　2.2     合成方法
  
　　在反應(yīng)釜中加入APEGS、MA，在氮氣保護、一定的溫度條件下，滴加MAA和引發(fā)劑B-28，保溫反應(yīng)數(shù)小時。反應(yīng)完畢，用氫氧化鈉溶液中和到PH：7-8。用水調(diào)節(jié)到規(guī)定濃度，即制得新型聚羧酸鹽減水劑，含固量為40％。
   
　　2.3     水泥凈漿流動度的測定
  
　　依據(jù)GB/T 8077-2000《混凝土外加劑勻質(zhì)性試驗方法》，對聚羧酸鹽減水劑進行性能測定。W/C=0.29，聚羧酸鹽減水劑（含固量40％）的用量為水泥的0.5%。
  
　　3 結(jié)果與討論
  
　　3.1小單體(MAA和MA之和)與大單體摩爾比對水泥凈漿流動度的影響

　　在聚合溫度為85±3℃，聚合時間為4小時，引發(fā)劑用量為4%。考察小單體(MAA和MA的總和)與大單體（APEGS-1000）摩爾比對水泥凈漿流動度的影響，結(jié)果見表1。