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聚羧酸减水剂的合成技术的研究与发展

2019-11-14 1176次浏览 分类:行业资讯


由于聚羧酸减水剂(PCE)具有掺量低、减水率高( >40%)等特点,可显著改善混凝土的工作性能、力学性能和耐久性能,它已成为高性能或超高性能混凝土配合比设计中必不可少的组分之一。


PCE 通常由含阴离子基团(如羧基、磺酸基和磷酸酯基等) 侧基的主链和中性接枝电荷的侧链组成,阴离子主要作为吸附基团吸附在带正电的水泥颗粒表面提供静电斥力,侧链提供空间排斥力,二者协同作用打破了水泥颗粒间的絮凝状态,改善了水泥浆体的分散性。

各种各样(如侧链、接枝密度、锚定官能团和主链长度等)的改性 PCE 表现出不同的作用效果ꎬ可用于性能要求不同的混凝土。


随着混凝土原材料的品质不断降低及性能要求不断提高,PCE 对水泥类型、水灰比、操作温度、混合时间等混凝土配合比参数和生产条件更加敏感。由羧基和聚环氧乙烷(PEO)侧链组成的 PCE 与胶凝材料的不适应性越来越突出,超高性能混凝土对 PCE 的性能要求越来越高,一系列具有减缩、降粘、高保坍等性能的 PCE 应运而生。


PCE 主要分为两类:


一类是由 α-甲氧基聚(乙二醇) 甲基丙烯酸酯( MPEG-MA) 通过水溶液自由基共聚或酯化 / 酯交换反应合成的聚酯型 PCE;


另一类是将 α-烯丙基-α-甲氧基或 β-羟基聚乙二醇醚和马来酸酐作为关键单体通过本体或水溶液自由基共聚,或是异戊二烯氧化聚乙二 醇、丙烯酸和 α-甲基丙烯酰-α-甲氧基或 α-羟基聚乙二醇醚共聚合成聚醚型 PCE。


PCE 中的不同官能团具有不同作用:


羧酸基起减水和缓凝作用,磺酸基起分散作用,-OH 羟基起缓凝和浸透润湿作用,而聚乙烷氧基类基团起保持流动性作用。酯类 PCE 的减水率及抑制水泥水化能力略低于醚类 PC。


自由基聚合工艺简单、合成条件温和,但其因反应不可逆导致聚合度降低,合成产物难以控制;而活性自由基聚合( RAFT) 可制备分子量可控、分子量分布窄的嵌段 PCE 。




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参考文献:聚羧酸减水剂的合成技术研究进展

文章来源:材料导报





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