新型聚羧酸系减水剂大分子合成和性能研究.pdf

第 41卷 第 8期 化 工 技 术 与 开 发 Vo1．41 No．8 2012年8月 TechnologyDevelopmentofChemicalIndustry Aug．2012 新型聚羧酸系减水剂大分子的合成与性能研究 张小博，刘海萍 (北京化工大学北方学院，河北 三河 065201) 摘 要：以甲基丙烯酸、聚乙二醇为主要原料 ，以甲苯为带水剂、混酸为催化剂，对苯二酚为阻聚剂，通过 酯化反应合成出甲基丙烯酸聚乙二醇单酯活性大单体。确定出最佳反应条件为 ：原料醇酸物质的量比为1：2，催 化剂的用量为4％ (以聚乙二醇的质量计 )，阻聚剂对苯二酚的用量为0．3％ (以甲基丙烯酸的质量计 )，温度为 95℃，反应时间为8h，合成出活性大单体的酯化率可高达86．4％。产品经酯化率的测定和IR结构表征，证明是 目 标产物。 关键词：甲基丙烯酸；聚乙二醇；甲基丙烯酸聚乙二醇酯 ；酯化反应 中图分类号：0633．1TU528．042+2 文献标识码：A 文章编号：1671．9905(2012)08．0001．03 当前，混凝土科学的发展离不开化学外加剂的 时加人 ．甲基丙烯酸、对苯二酚，升温到9O℃加人 使用，而随着混凝土向高强、高性能方向发展，对外 催化剂，搅拌，控制温度，保持 5h，得到聚乙二醇单 加剂提出了更高的要求 1【】。减水剂是混凝土外加剂 甲醚大单体，对大单体进行真空干燥3h。 中的重要品种，在混凝土中的使用也最为广泛。目 1．2 合成反应 前 占据市场的主要品种是传统的萘系减水剂，它虽 采用以过硫酸铵为引发剂的水溶液聚合法。计 然对混凝土具有较好的工作性，但坍落度经时变化 量酯化产物 10g，丙烯酸，配以去离子水于三 口烧瓶 大，而且这类减水剂多采用有毒的甲醛物质，不可避 中。加入计量的过硫酸铵，配以去离子水加入滴液 免地对环境造成污染，对人们的日常生活和健康有 漏斗中。待反应器中升温到85℃，滴加过硫酸铵， 较大的影响，这些弱点的存在制约了其进一步的开 3h滴加完毕，保温 1．5h(控制温度不超过 100~Co 发和研制。随着科技的不断发展，第三代新型聚合 1．3 中和反应 物减水剂——羧酸类聚合物在混凝土业中被广泛接 将反应好的聚合物降温至50％以下，边搅拌边 受，并受到国内外混凝土外加剂研究者及使用者的 加入片碱调节pH值6到7，反应完成得到聚羧酸盐 日益关注 [2-3]o与传统的减水剂萘磺酸和磺化三聚 类高性能减水剂成品。 氰胺缩合物相比，其能在低掺量下赋予混凝土高分 散性、流动性及高分散体系稳定性，同时具有高效减 2 测试方法 水、控制坍落度损失和抗收缩、不影响水泥的凝结硬 化等作用。因此研制高性能产品及绿色化工艺已经 2．1 红外光谱分析 成为外加剂发展的一个主要方向4[1。本文采用一条 活性大单体采用 BrukerTensor型傅立叶变换 新的合成工艺，通过乙烯基单体共聚合成了一种新 红外光谱仪(Fr．IR)进行分析，将被测试样在真空 型聚羧酸高效减水剂。 干燥后称取适量，在KBr盐片上涂膜做谱图。 2．2 酯化率的测定 l5】 1 实验