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聚羧酸水泥分散剂因为具有低掺量、高减水率、高分散性和安全环保等优点被广泛使用于工业生产中,但与其他外加剂、凝胶材料相容性较差,在应用中常常会泌水离析。木质素作为第一代减水剂常被用作复配产品应用于外加剂领域,具有良好的保塑能力。为了解决聚羧酸水泥分散剂易泌水离析的问题,对聚羧酸进行分子结构设计,将木质素接枝入聚羧酸水泥分散剂分子结构中,寻求两类减水剂性能的最优化。本文以碱木质素(KL)和木质素磺酸钠(LS)改性制备了碱木质素基聚醚单体(KLTPEG)和木质素磺酸钠基聚醚单体(LS-TPEG),使用两种木质素基聚醚单体制备了改性木质素基聚羧酸水泥分散剂并进行应用性能的研究,主要研究方法和结论如下:(1)以碱木质素合成不同接枝率的碱木质素基聚醚单体(KL-TPEG),选择具有结构合适的KL-TPEG3为单体制备碱木质素基支化改性聚羧酸水泥分散剂(PCE-L),并通过红外光谱、核磁氢谱、凝胶渗透色谱等方法表征了PCE-L的支化分子结构。分散性测试结果表明,在0.15%掺量下,普通聚羧酸水泥分散剂(PCE-B)分散的水泥浆体流动度在90min已降至280mm,而PCE-L分散的水泥浆体流动度仍然能够保持在300mm以上。流变试验表明,PCE-L具有更好的分散性和分散性稳定性。PCE-L在水泥颗粒上的吸附符合Langmuir等温吸附模型和拟二级吸附动力学模型。PCE-B在水泥颗粒表面的吸附量约为PCE-L的1.6倍,但由于PCE-L特殊支化分子结构具有很强的空间阻力和“球效应”,使得PCE-L对水泥混合物表现出良好的分散性。(2)以木质素磺酸钠(LS)制备改性木质素磺酸钠基聚醚单体(LS-TPEG),选择LS-TPEG1为单体合成了木质素磺酸钠基支化改性聚羧酸水泥分散剂(PCE-LS)。净浆实验和流变试验表明,PCE-LS具有更强的分散性和分散稳定性。Zeta电位测试结果表明,随着LS含量的增加PCE-L的Zeta为从-5mV增至-25mV,且在水泥颗粒上吸附能力逐渐增强。PCE-LS优良的分散性在于其特殊的分子结构、空间位阻和静电斥力作用。木质素在聚羧酸水泥分散剂中的引入不会降低聚羧酸水泥分散剂本身的分散性能,反能提高改性的聚羧酸水泥分散剂的分散性和稳定性。本文建立了木质素基支化改性聚羧酸水泥分散剂的性能与其结构的关系,研究了木质素的特殊作用,对聚羧酸水泥分散剂的研究应用提供了理论指导。