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《氰基及酯基改性聚羧酸減水劑的合成研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、西南科技大學(xué)研究生學(xué)位論文氰基及酯基改性聚羧酸減水劑的合成研究年級2012姓名鮮芳燕申請學(xué)位級別碩士專業(yè)材料科學(xué)與工程指導(dǎo)教師劉才林任先艷ClassifiedIndex:O643.36U.D.C:66.03SouthwestUniversityofScienceandTechnologyMasterDegreeThesisSynthesisofCyano/Ester-ModifiedPolycarboxylicAcidSuperplasticizersGrade:2012Candidate:XIANFang-yanAcad
2、emicDegreeAppliedfor:MasterSpeciality:MaterialsScienceandEngineeringSupervisor:LIUCai-linandRENXian-yanMay.30,2015獨創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的論文是我個人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進行的研宄工作及取得的研究成果。盡我所知,除了文中特別加以標注和致謝的地方外,論文中不包含其它人己經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果,也不包含為獲得西南科技大學(xué)或其它教育機構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研宄所做的任何貢獻均己在論文中作了明
3、確的說明并表示了謝意。曰期:關(guān)于論文使用和授權(quán)的說明本人完全了解西南科技大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定,即:學(xué)校有權(quán)保留學(xué)位論文的復(fù)印件,允許該論文被查閱和借閱;學(xué)??梢怨荚撜撐牡娜炕虿糠謨?nèi)容,可以采用影印、縮印或其它復(fù)制手段保存論文。(保密的學(xué)位論文在解密后應(yīng)遵守此規(guī)定)導(dǎo)師簽名:P棟一日期:f西南科技大學(xué)碩士研究生論文第I頁摘要聚羧酸高效減水劑(PCA)是當今最重要的混凝土外加劑,其改性研究工作也一直是業(yè)內(nèi)研究熱點。本論文通過分子結(jié)構(gòu)設(shè)計,在二元聚羧酸減水劑合成的基礎(chǔ)上,分別采用含氰基、含酯基共聚單體,進行PCA
4、的改性合成,以提高PCA的減水性、保坍性,并探討改性官能團對減水劑性能的影響,及其作用機理。本文選用氧化-還原體引發(fā)體系,丙烯酸(AA)和異戊烯醇聚氧乙烯醚(TPEG)為原料,通過單因素試驗優(yōu)化基本型聚羧酸減水劑(PCA1)制備條件,并在此條件下以丙烯腈(AN)部分替代AA的方法,制備氰基改性聚羧酸減水劑(PCA2),并測定了其結(jié)構(gòu)與單體殘留情況。PCA2最佳合成條件:反應(yīng)溫度45℃,n(AA+AN)∶n(TPEG)=4∶1,AN取代AA摩爾比為7%,n(氧化劑)∶n(還原劑)=4∶1,還原劑、巰基乙酸用量分別為單體總質(zhì)量
5、的0.2%、0.4%,丙烯酸的滴加時間為1h,還原劑與巰基乙酸混合液的滴加時間為1.5h,保溫時間為2h。制得的PCA2:重均分子量Mw=4.464×10,分子量分布指數(shù)Mw/Mn=1.08,大單體殘留<2%,無丙烯腈殘留。在PCA1最佳合成條件下,分別采用丙烯酸羥乙酯(HA)、馬來酸二甲酯(DMM)作為酯基改性單體,通過正交試驗優(yōu)化,制備了酯基改性減水劑PCA3、PCA4,并測定了其結(jié)構(gòu)與單體殘留情況。PCA3的最佳合成條件為:n(HA)∶n(TPEG)=1∶2,還原劑、巰基乙酸的用量分別為單體總質(zhì)量的0.1%、0.4%
6、;PCA4的最佳合成條件為:n(DMM)∶n(TPEG)=1∶1,還原劑、巰基乙酸的用量均為單體總質(zhì)量的0.4%。PCA3和PCA4重均分子量44分別為6.90×10、4.23×10,分子量分布集中,大單體殘留<2%,無HA或DMM殘留。按照國家標準和行業(yè)標準,對合成的四種減水劑進行了性能檢測。水泥凈漿試驗結(jié)果表明:三種改性聚羧酸減水劑與不同水泥的適應(yīng)性更好;與PCA1相比,PCA2有利于提高初始分散性,PCA3和PCA4有利于增強分散保持能力。混凝土試驗結(jié)果顯示:在減水劑摻量為0.2%時,PCA1、PCA2、PCA3、P
7、CA4減水率分別為27.78%、32.39%、33.76%、34.80%,1h后坍落西南科技大學(xué)碩士研究生論文第II頁度損失分別為-25mm、-15mm、-5mm、+5mm,四種PCA的性能測試及分散機理初步研究表明:分散性越好的水泥漿體更接近牛頓流體;同摻量下,Zeta電位值絕對值PCA1>PCA2>PCA3、PCA4,表明靜電斥力不是PCA的主要分散機理,氰基、酯基的水解對初始分散及分散保持能力影響顯著。本文有關(guān)的氰基、酯基改性合成聚羧酸減水劑的系統(tǒng)研究工作,豐富了國內(nèi)聚羧酸高效減水劑合成與改性技術(shù)。關(guān)鍵詞:聚羧酸減水
8、劑改性合成性能機理西南科技大學(xué)碩士研究生論文第III頁AbstractPolycarboxylicacidsuperplasticizer(PCA)isthemostimportantconcreteadmixtureincontemporarysociety.ThemodificationofPCAh