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聚羧酸盐高效减水剂是近几年发展的新型高效减水剂,其主要成分为聚羧酸盐或酯的聚合物,其分散能力强,减水率高,对水泥的适应性好,将是今后高效减水剂研究和发展的重点。研究开发新型的聚羧酸系减水剂受到国内外广泛关注,代表了高效减水剂的主要发展方向。
本研究主要是聚羧酸系高效减水剂的合成及应用。试验中采用不同聚合度的甲氧基聚乙二醇分别与丙烯酸类单体酯化反应合成了一系列甲氧基聚乙二醇不饱和羧酸酯大单体,然后用合成的大单体,丙烯酸类单体,在链转移剂和引发剂存在的情况下,共聚合成了聚羧酸系高效减水剂。研究表明,分子量和分子结构对产品的性能有很大的影响,合适的分子量是获得高性能减水剂的重要条件。利用这一规律,我们可以从分子结构对目标减水剂进行设计,得到我们要求的性能的高效减水剂。
对所合成的外加剂进行了应用性试验,主要是不同水泥的净浆流动度和混凝土的有关性能试验以检验其性能。通过不同水泥的净浆流动度试验可以得出如下初步结论:通过使用四种水泥,三种减水剂的对比,净浆初始流动度及两小时的保留值可以看出,合成的聚羧酸系高效减水剂对不同水泥的适应性好。混凝土应用试验表明,通过将研制的聚羧酸系减水剂与国内外常用的同类产品进行对比,在折固掺量0.2%时,混凝土减水率超过30%,且对不同水泥的适应性较好。
最后通过对减水剂的表面张力、吸附量、Zeta电位研究等微观测试,对减水机理进行了初步探讨。自制聚羧酸系高效减水剂的减水分散作用机理是以静电斥力,空间位阻,络合作用为主兼具水化膜润滑作用,润湿作用等几种作用相互叠加的结果,其中最主要的是长侧链产生的空间位阻作用。
开发一种新型聚羧酸系减水剂是一个系统工程,很多问题还有待进一步的研究,如主要原材料的国产化问题,合成工艺的进一步优化以及减水机理等。