烯丙基聚氧乙烯醚硫酸盐聚羧酸盐减水剂的合成与性能研究

　　摘 要：本文叙述了一种采用烯丙基聚氧乙烯醚硫酸盐与甲基丙烯酸、马来酸酐等共聚制备新型聚羧酸盐减水剂的合成方法，并对合成的产品进行了水泥净浆流动度性能的研究。

　　1 前言  
   
　　聚羧酸盐减水剂又称超塑化剂，是一种“智能型”的水溶性高分子聚合物。它具有许多优良的性能：高减水、高耐久、低坍损、高强早强和绿色环保〔1-5〕。自聚 羧酸盐高效减水剂在中国开始应用以来，聚羧酸盐高效减水剂发展迅速，不同结构的聚羧酸盐减水剂不断被设计出来，并且在各种混凝土工程上得到了成功的应用。 用它配制的高性能混凝土现已成功用于多项大型工程，如上海磁悬浮工程、杭州湾跨海大桥、江苏苏通大桥以及高速铁路等等。
  
　　目前市场上出现的聚羧酸减水剂大部分是（甲基）丙烯酸小单体与甲醇聚氧乙烯醚丙烯酸酯大单体共聚物或马来酸酐小单体与烯丙醇聚氧乙烯醚大单体共聚物两大类。 它们都有类似梳形结构，通过调整大小单体的摩尔比，可以调节梳齿的疏密度；通过调整大单体的分子量，可以调整梳齿的长短以满足各种高性能混凝土发展的需要。
  
　　本文采用烯丙基聚氧乙烯醚硫酸盐作为大单体合成一种新型聚羧酸盐减水剂，这种减水 剂的主链和其它减水剂一样，主链上许多强极性的基团，吸附在水泥颗粒表面上,支链上有许多醚键，它能在水泥颗粒之间自由伸展，当水泥颗粒相互接近时，聚合物分子链之间产生物理的空间阻碍作用，防止水泥颗粒的凝聚；在它的支链(梳齿)末端也有强性基团，齿端也能吸附在水泥颗粒表面上,它在不同水泥颗粒之间起到连结和支撑作用，同一水泥颗粒上起到拱桥支撑作用，由于静电和支撑作用，阻止了水泥颗粒的凝聚，试验证明它对水泥具有良好的分散性能及保持性，对混凝土 的坍落度有较好的保持性。
   
　　2 合成
  
　　2.1  合成主要原辅材料
  
　　烯丙基聚氧乙烯醚硫酸盐（APEGS）  （自制）
  
　　马来酸酐 （MA）         （工业品，含量：≥99%）
  
　　甲基丙烯酸  （MAA）        （工业品，含量：≥99.5%）
   
　　引发剂  （B-28）           （复配）
  
　　氢氧化钠             （工业品，含量：≥99%）
  
　　2.2     合成方法
  
　　在反应釜中加入APEGS、MA，在氮气保护、一定的温度条件下，滴加MAA和引发剂B-28，保温反应数小时。反应完毕，用氢氧化钠溶液中和到PH：7-8。用水调节到规定浓度，即制得新型聚羧酸盐减水剂，含固量为40％。
   
　　2.3     水泥净浆流动度的测定
  
　　依据GB/T 8077-2000《混凝土外加剂匀质性试验方法》，对聚羧酸盐减水剂进行性能测定。W/C=0.29，聚羧酸盐减水剂（含固量40％）的用量为水泥的0.5%。
  
　　3 结果与讨论
  
　　3.1小单体(MAA和MA之和)与大单体摩尔比对水泥净浆流动度的影响

　　在聚合温度为85±3℃，聚合时间为4小时，引发剂用量为4%。考察小单体(MAA和MA的总和)与大单体（APEGS-1000）摩尔比对水泥净浆流动度的影响，结果见表1。