1、常溫聚羧酸高效減水劑的合成研究摘 要:在常溫（2025 ）條件下，采用甲基烯丙基聚醚單體，通過適當的引發體系與其他小分子單體進行自由基共聚合，合成了聚羧酸系減水劑 (PC。研究結果表明, 常溫合成的聚羧酸減水劑(PC與高溫（65）條件下合成的聚羧酸減水劑 (PG性能相近。本合成方法，無需加熱，可減少蒸汽用量，節約能源，降低生產成本。關鍵詞：聚羧酸減水劑；常溫；低成本；引發劑 0引言混凝土減水劑是混凝土工業最重要的助劑，發展歷程可分為3代：第一代減水劑( 20世紀30年代: 木質素磺酸鹽類及松香酸鈉、硬脂酸皂類等減水劑。其減水率低, 有一定緩凝和引氣作用, 摻量過多會嚴重影響混凝土性能。第二代減

2、水劑( 20世紀60年代: 萘系、三聚氰胺系等減水劑。其減水率高, 不引氣、不緩凝, 增強效果好, 摻量過大對混凝土性能影響不大, 但時添加這類減水劑的混凝土坍落度損失大, 而且所用的萘、甲醛、三聚氰胺等原料對人體及環境有害。第三代減水劑( 20世紀80年代: 聚羧酸系減水劑。其具有摻量低, 減水率高, 混凝土坍落度損失小且不引起明顯緩凝, 水泥適應性好, 有害成分含量低, 適宜配制高性能混凝土等特點。聚羧酸系減水劑由于具有顯著的優點, 目前已成為綜合性能最優、應用前景最好的混凝土減水劑。目前聚羧酸減水劑大多采用自由基聚合，使用合適的引發劑在6080條件下合成得到。合成過程中需要加熱，使用煤炭

3、加熱不僅耗能，還會帶來環境污染問題；而使用太陽能等加熱會使投資成本過大。因此低溫或常溫合成聚羧酸減水劑具有十分重要的意義。 1實驗部分 1.1 原材料甲基烯丙基聚醚，工業品；丙烯酸，化學純；馬來酸酐，化學純；雙氧水，分析純；引發劑，化學純；去離子水，工業品；氫氧化鈉，分析純。聚羧酸減水劑PG ，市售111.2 主要儀器及設備三口燒瓶，溫度計，燒杯，吸管電動攪拌器，分析天平，水泥凈漿攪拌機，水泥膠砂攪拌機，混凝土攪拌機 1.3 實驗步驟往三口燒瓶中加入計量的去離子水，甲基烯丙基聚醚，在 2025時，同時滴加丙烯酸和馬來酸酐水溶液和引發劑水溶液，23 h滴加完。反應結束，邊攪拌邊加入定量的 30%

4、的堿液，調節pH 值=78，得到固含量為40%的聚羧酸系減水劑。按 GB/T 80772000混凝土外加劑勻質性試驗方法中規定的方法分別測定水泥凈漿流動度和水泥砂漿減水率；按 GB 80761997混凝土外加劑中規定的試驗方法分別測定混凝土坍落度和混凝土抗壓強度。 2 結果與討論2.1 聚羧酸系減水劑對水泥凈漿的影響表1 水泥凈漿實驗 減水劑樣品 PC PG PC PG PC PG水泥樣品 大地 大地 同力 同力 天瑞 天瑞凈漿(0hmm 265 260 230 240 300 285凈漿(1hmm 255 245 210 220 320 295表1為不同減水劑的水泥凈漿實驗，水灰比為0.27

5、，減水劑摻量為水泥質量的0.2%。從表中可以看出，低溫合成的聚羧酸減水劑對水泥有很好的適應性，凈漿中的流動性與市售高溫合成的聚羧酸減水劑性能相近，甚至有所超過。 2.2 減水劑對水泥砂漿的影響由表 2 可以看出，隨著摻量的增加, 減水劑在砂漿中的減水率也逐漸提高, 而且PC 與PG 在砂漿中的減水效果相近。 表2 減水劑水泥砂漿實驗減水劑樣品 PC PG PC PG PC PG摻量（%） 0.1 0.1 0.2 0.2 0.3 0.3減水率(% 11.5 12.3 27.3 26.8 34.6 35.12.3 聚羧酸系減水劑對混凝土的影響表3是不同減水劑對混凝土實驗結果。由表3可以看出，隨著減

6、水劑PC 摻量的增加, 混凝土的用水量逐漸減少，當減水劑0.25%以上時, 混凝土坍落度1 h基本不損失, 而且混凝土抗壓強度較空白有很大提高，28天抗壓強度可提高 100%。常溫合成聚羧酸減水劑與高溫合成減水劑在混凝土中的應用性能相近。 表2 減水劑對混凝土影響 減水劑 摻量%用水量kg/m3坍落度 0h 1hPC PG PC PG PC PG 空白0.1 0.1 0.2 0.2 0.3 0.3200 200 180 180 160 160 240220 210 230 220 235 215 240 215 280 260 275 255 200 170抗壓強度MPa 3d 28d 23.

7、8 45.6 24.1 46.8 39.0 64.5 38.8 64.3 43.3 70.2 43.6 70.7 10.2 32.13 結 論（1）在低溫（2025 ）條件下，選用甲基烯丙基聚醚、丙烯酸等小分子單體合成了聚羧酸高性能減水劑。實驗表明常溫合成的聚羧酸系減水劑高溫條件下合成的市售聚羧酸系減水劑性能相近。（2）常溫合成的聚羧酸系減水劑具有摻量少、減水率高、保坍性好、水泥適應性廣、增強效果好等優點，完全可以替代高溫合成樣品。（3）該低溫合成方法工藝簡單，原料易得，可控，環保并且能夠降低生產成本。 參考文獻1 G1endJenniferALewis Compolymer arcIlitectul Effects on the Rheologicalpropertyevolutionofconcendcementsuspensions J Am Ceram Soc 2004，87(9：16431652 2 Poe，eta1Enhanced Coil Expallsion apobrIller Colpkxation OfLinearPoly(methacrylicacidContainingPoly(ethyleneglycolGrafts Macromolecules 2004，37(7：260326123