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缓释型聚羧酸减水剂的合成与缓释机理研究_ 毕业论文.doc48页
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毕 业 论 文 题 目
缓释型聚羧酸减水剂的合成与缓释机理研究
学院专业班级
材料化学09-1班
随着建筑行业的发展,工程应用中对减水剂的要求逐步提高,满足不同施工要求及应用特性的聚羧酸减水剂相继研发。缓释型聚羧酸高效减水剂具有缓慢释放其分散作用的特性,可以达到使混凝土的流动性逐渐增大的效果,既能防止新拌混凝土的泌水,又能确保混凝土施工时具有良好的工作性能,并且可以避免高温运输造成的混凝土坍落度损失过快现象,保证了混凝土的工作性能、力学性能和良好的耐久性能,是符合特殊施工要求的新型聚羧酸减水剂。
本课题首先研究制备了一系列分散及保持性能良好的普通聚羧酸减水剂作为基础体系,并通过对羧酸根离子保护与释放机理的研究及实验,在此体系的基础上确定以羧酸二甲酯为主要缓释组分,进而对该缓释体系进行优化,最终得到性能优良的缓释型聚羧酸高效减水剂。
采用红外光谱等检测方法对缓释型聚羧酸高效减水剂分子进行相应的结构性能表征,明确了缓释型聚羧酸高效减水剂的吸附进程并对反应配比及反应条件对目标减水剂的分子量和分子量分布的影响进行了分析。
通过对不同水泥相容性、减水剂的饱和掺量、混凝土坍落度保持和力学性能实验,明确了目标缓释型聚羧酸高效减水剂的掺量、工作性能和强度。证明实验制备的缓释型聚羧酸高效减水剂在应用中具有良好的缓释效果。
本课题减水剂最终效果可使水泥1h前后扩展度17/18到24/24,水泥水化热放热峰成功被推迟数小时,用水掺量下降20%,减水效果良好。
关键词:缓释;聚羧酸减水剂;羧
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聚羧酸高性能减水剂工业化设计
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聚羧酸系高效减水剂合成(毕业论文).doc66页
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聚羧酸系减水剂是国内外公认的新型、绿色环保减水剂,具有掺量低、保塑性强、坍落度损失低、水泥适应性广等优点,研究开发该类减水剂具有良好的研究与应用前景,并且目前在我国的研究尚处于起步阶段。
本文主要以水解聚马来酸酐(PMA)为主链,以聚乙二醇单甲醚 MPEG 为长支链,在催化剂的作用下,并加入一定量的溶剂N-N-二甲基甲酰胺1,酯化温度为85℃,催化剂掺入量为4%,溶剂掺入量为30%。同时采用单因素条件试验法,确定了三乙胺作为催化剂的效果明显优于用NaOH做催化剂的。本文还设计一套完整有效的聚羧酸减水剂的提纯方法:逐步降温沉降法和萃取工艺,使减水剂的综合性能大幅度提高,进一步完善和提高了PMA- MPEG型聚羧酸系高效减水剂的制备工艺。
性能测试结果表明,聚羧酸系高效减水剂减水率可达30%,掺入量为0.3%时,水泥净浆流动度达到235 mm,通过提纯后可达285mm;掺入该高效减水剂0.3%的混凝土,120min坍落度经时损失仅为1.5cm;掺入该高效减水剂0.43%的混凝土,28天混凝土抗压强度比空白实试验高近20Mpa。此外,该高效减水剂与水泥有良好的相容性。因此,通过优化合成工艺,制得的新型聚羧酸系高效减水剂是性能优越的高效减水剂。
关键词:聚羧酸;高效减水剂;酯化;步降温沉降法;萃取;净浆流动度;
塌落度;强度
Polycarboxylate-type water-reducing agents are reconized both home and abroad as the new and environment-friendly water reducers with a lot of characteristics such as low dosage,strong maintaining plastic,low slump loss and wide adaptability to cement. Researching and developing
such water-reducing agent have good prospects for research and application, and current research in our country is still in its infancy.
In this paper
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聚羧酸减水剂的分子结构信息对其分散性能的影响
通​过​一​种​水​相​高​效​凝​胶​色​谱​(​G​P​C​)​方​法​来​剖​析​聚​羧​酸​产​品​的​分​子​结​构​信​息​,​可​以​得​到​聚​合​物​分​子​量​、​分​子​量​分​布​以​及​大​单​体​转​化​率​等​重​要​信​息​。​通​过​将​这​些​分​子​结​构​信​息​与​产​品​的​分​散​性​能​相​关​联​,​发​现​聚​羧​酸​类​减​水​剂​产​品​的​分​散​性​能​同​聚​合​物​分​子​量​、​分​子​量​分​布​以​及​大​单​体​的​转​化​率​有​很​大​关​系​。​适​宜​的​聚​合​物​分​子​量​、​较​窄​的​分​子​量​分​布​和​较​高​的​大​单​体​转​化​率​有​利​于​提​升​聚​羧​酸​减​水​剂​的​分​散​性​能​。
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