聚酯与聚醚型减水剂的合成和性能研究

论文摘要

近年来,随着建筑行业的迅猛发展,混凝土外加剂的使用也越来越广泛。减水剂作为重要的混凝土外加剂之一,其主要作用是减少混凝土的单位用水量、增加强度,同时也有助于提高混凝土的耐久性,易于搅拌等性能；在改善混凝土性能、提高建筑水平方面起到了重要的作用。因此其合成和性能的研究也日益受到人们的关注。减水剂主要经历了三个发展阶段,从最开始的木质磺酸系减水剂到萘系减水剂,现在已发展到第三代聚羧酸系列减水剂,这类新型减水剂较前两代不仅性能方面有很大的提高,而且还实现了减水剂的分子设计,为减水剂的发展奠定了重要的理论基础,它主要分为聚醚型和聚酯型两大类。目前,国内对于减水剂的研究仍有很多问题亟待解决。特别是对以上两大类减水剂,不仅缺少相关的对比研究,而且在合成方法、性能等方面的探索也有待深入。为此,本文开展了以下三方面的研究工作,内容如下：第一、合成了酯型(聚丙烯酸甲基丙烯酸聚乙二醇酯)和聚醚(聚丙烯酸烯丙基聚乙二醇醚)型两类减水剂,优化了合成条件,通过GPC等进行了表征；对其性能进行了测试和分析,同时改进了减水剂在性能测试前的处理方法。第二、首次采用不同链长的侧链合成出了新型的聚丙烯酸甲基丙烯酸聚乙二醇酯型减水剂,并对其进行了表征和性能测试。与传统的单一侧链的减水剂相比该减水剂具有更高、更持久的减水效果。第三、本文采用高温高压的合成工艺合成了烯丙基聚乙二醇醚,对其进行了表征。并以此为原料合成了(聚丙烯酸烯丙基聚乙二醇醚2000)聚醚型减水剂,该减水剂具有保持良好的流动性的特征。

论文目录

• 致谢
• 中文摘要
• ABSTRACT
• 序
• 1 引言
• 1.1 减水剂的概述
• 1.2 减水剂的基本概念和作用机理
• 1.2.1 减水剂的基本概念
• 1.2.2 减水剂的作用机理
• 1.3 减水剂的研究进展
• 1.3.1 木质磺酸盐减水剂
• 1.3.1.1 木质磺酸盐的结构
• 1.3.1.2 木质磺酸盐的主要作用机理和应用
• 1.3.1.3 木质磺酸盐目前面临的问题
• 1.3.2 萘系减水剂
• 1.3.2.1 萘系减水剂的结构
• 1.3.2.2 萘系减水剂的作用机理及主要应用
• 1.3.2.3 萘系减水剂主要面临的问题
• 1.3.3 三聚氰胺系减水剂
• 1.3.4 聚羧酸系减水剂
• 1.3.4.1 聚羧酸系减水剂的分子模型
• 1.3.4.2 聚羧酸系减水剂的作用机理
• 1.3.4.2.1 聚羧酸系减水剂的静电斥力作用机理
• 1.3.4.2.2 聚羧酸系减水剂的吸附层作用机理
• 1.3.4.2.3 聚羧酸系减水剂的空间位阻作用
• 1.3.4.3 聚羧酸系减水剂的发展历程
• 1.3.4.4 聚羧酸系减水剂的研究现状
• 1.3.4.4.1 国外
• 1.3.4.4.2 国内
• 1.3.4.5 聚酯与聚醚型聚羧酸系减水剂
• 1.3.4.5.1 聚酯型聚羧酸系减水剂
• 1.3.4.5.2 聚醚型聚羧酸系减水剂
• 1.3.4.5.3 混合型聚羧酸系减水剂
• 2 聚酯型减水剂的合成
• 2.1 酯化大单体的合成
• 2.1.1 实验部分
• 2.1.1.1 实验药品和仪器
• 2.1.1.2 实验步骤
• 2.1.2 红外表征
• 2.2 酯类减水剂的合成
• 2.2.1 实验部分
• 2.2.1.1 实验药品和仪器
• 2.2.1.2 实验步骤
• 2.2.1.2.1 实验方案的确定
• 2.2.1.2.2 实验步骤
• 2.2.1.3 中和反应实验
• 2.2.2 表征
• 2.2.2.1 红外表征
• 2.2.2.2 分子量的表征
• 3 醚类减水剂的合成
• 3.1 烯丙基聚乙二醇醚的合成
• 3.1.1 实验部分
• 3.1.1.1 实验药品和仪器
• 3.1.1.2 实验步骤
• 3.1.1.3 合成的烯丙基聚乙二醇醚的处理
• 3.1.2 表征
• 3.1.2.1 红外
• 3.1.2.2 分子量
• 3.2 醚类减水剂的合成
• 3.2.1 实验部分
• 3.2.1.1 实验药品和仪器
• 3.2.1.2 实验步骤
• 3.2.1.3 中和反应
• 3.2.2 表征
• 3.2.2.1 红外
• 3.2.2.2 分子量
• 4 聚羧酸系减水剂改进——含不同链长的减水剂的合成
• 4.1 酯化反应
• 4.1.1 实验部分
• 4.1.1.1 实验的药品和仪器
• 4.1.1.2 实验步骤
• 4.2 聚合反应
• 4.2.1 实验部分
• 4.2.1.1 实验的药品和仪器
• 4.2.1.2 实验步骤
• 4.2.2 红外表征
• 5 性能测试
• 5.1 固含量
• 5.1.1 实验方法
• 5.1.2 聚酯型减水剂的固含量
• 5.1.3 聚醚型减水剂的固含量
• 5.2 净浆流动度
• 5.2.1 实验方法
• 5.2.2 酯类减水剂的测试
• 5.2.2.1 效应曲线分析
• 5.2.2.2 交互作用分析
• 5.2.2.3 方差分析
• 5.2.2.4 结论
• 5.2.3 醚类减水剂的测试
• 5.2.3.1 效应曲线分析
• 5.2.3.2 交互作用分析
• 5.2.3.3 方差分析
• 5.2.3.4 结论
• 5.2.4 不同分子链的减水剂的测试
• 6 结论
• 参考文献
• 作者简历
• 学位论文数据集