發(fā)布時間：2021-11-14 12:13

　　本研究基于毛細管張力學說,以降低孔溶液表面張力達到抑制水泥基材料收縮的作用,在降低溶液表面張力最強的一系列表面活性劑中選擇了碳氟表面活性劑作為減縮單體,通過自由基共聚反應,將其引入到聚羧酸減水劑的分子結構中,制備含氟的新型減縮性聚羧酸減水劑。本研究采用單一變量法,研究聚合反應參數(shù)對含氟的減縮性聚羧酸減水劑基本性能的影響規(guī)律,確定出最優(yōu)聚合工藝參數(shù)為:反應溫度80℃,單體滴加2h,后續(xù)保溫2h,反應物濃度為50%,各反應單體配比為n（TPEG）:n（AA）:n（F_m）=1:4.5:1,式中n、TPEG、AA、F_m分別表示單體物質的量、甲基烯丙基聚氧乙烯醚、丙烯酸、含氟減縮單體。采用上述最佳聚合參數(shù),用6種氟原子數(shù)不同含或者不含甲基的減縮單體制備了各種減縮性減水劑來探討氟原子數(shù)及所含甲基對減水劑性能的影響。通過凝膠滲透色譜、FTIR和¹⁹F NMR等對其分子結構進行表征,證明6組減水劑的轉化率均大于85%,含氟減縮單體成功共聚到聚羧酸減水劑大分子中形成帶含氟短側鏈的新型聚羧酸減水劑。參考GB/T 8077-2012《混凝土外... 

【文章來源】：重慶大學重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

減縮劑與水的相互作用[38]

1緒論9是最簡單的不飽和酸，聚合速度較快，與本研究的減縮單體含氟(甲基)丙烯酸酯能較好的共聚。圖1.3甲基烯丙基聚氧乙烯基醚分子的結構簡式Fig.1.3CondensedstructuralformulaofTPEG-2400molecule圖1.4丙烯酸分子結構簡式Fig.1.4Condensedstructuralformulaofacrylicacidmolecule③聚合試驗方法目前，工業(yè)上90%的含氟聚合物由自由基聚合而成，業(yè)界也提出了原子轉移自由基、可逆加成-斷裂鏈轉移、單電子轉移活性聚合、碘轉移自由基聚合等方法，可應用于含氟聚合物的合成[80,81]。但是上述方法對反應條件要求較高，不適用于含氟的PCE的工業(yè)生產(chǎn)。本研究選擇自由基聚合的方法進行FS-PCE的合成。自由基聚合又稱游離基聚合，用自由基引發(fā)，使鏈生長自由基不斷增長，自由基打開聚合單體分子中的雙鍵，斷開雙鍵的分子之間進行重復多次的加成反應，各單體連接起來形成聚合物大分子。考慮到產(chǎn)品成本、使用和安全性等問題，減水劑的制備通常在水溶劑中進行，但本研究所選用的含氟單體均不溶于水，在水溶液中聚合時有一定難度；如果采用有機溶劑，聚合結束后產(chǎn)品的提純難度較大、工序復雜，殘留的有機溶劑可能會影響產(chǎn)品的應用性能。本研究經(jīng)過多次探索試驗后，將含氟單體在大單體TPEG充分溶解后再投料，TPEG溶解后等于提供了一個有機溶劑的環(huán)境，可以溶解含氟單體并進行聚合反應。一次投料、分批投料和連續(xù)滴加是合成減水劑常用的三種投料方法。一次投料操作簡單，將反應所需的所有材料一次投入，但反應過程較難控制，試驗結果的重復性差，產(chǎn)品的性能得不到保障。分批投料則是將材料在聚合過程中分批多次加入，該方法與一次加料相比，得到的產(chǎn)品穩(wěn)定性更好，操作也不復雜。連續(xù)滴加是指在反應過程的一定時間內(nèi)，緩慢的連續(xù)滴加單體和

1緒論9是最簡單的不飽和酸，聚合速度較快，與本研究的減縮單體含氟(甲基)丙烯酸酯能較好的共聚。圖1.3甲基烯丙基聚氧乙烯基醚分子的結構簡式Fig.1.3CondensedstructuralformulaofTPEG-2400molecule圖1.4丙烯酸分子結構簡式Fig.1.4Condensedstructuralformulaofacrylicacidmolecule③聚合試驗方法目前，工業(yè)上90%的含氟聚合物由自由基聚合而成，業(yè)界也提出了原子轉移自由基、可逆加成-斷裂鏈轉移、單電子轉移活性聚合、碘轉移自由基聚合等方法，可應用于含氟聚合物的合成[80,81]。但是上述方法對反應條件要求較高，不適用于含氟的PCE的工業(yè)生產(chǎn)。本研究選擇自由基聚合的方法進行FS-PCE的合成。自由基聚合又稱游離基聚合，用自由基引發(fā)，使鏈生長自由基不斷增長，自由基打開聚合單體分子中的雙鍵，斷開雙鍵的分子之間進行重復多次的加成反應，各單體連接起來形成聚合物大分子�？紤]到產(chǎn)品成本、使用和安全性等問題，減水劑的制備通常在水溶劑中進行，但本研究所選用的含氟單體均不溶于水，在水溶液中聚合時有一定難度；如果采用有機溶劑，聚合結束后產(chǎn)品的提純難度較大、工序復雜，殘留的有機溶劑可能會影響產(chǎn)品的應用性能。本研究經(jīng)過多次探索試驗后，將含氟單體在大單體TPEG充分溶解后再投料，TPEG溶解后等于提供了一個有機溶劑的環(huán)境，可以溶解含氟單體并進行聚合反應。一次投料、分批投料和連續(xù)滴加是合成減水劑常用的三種投料方法。一次投料操作簡單，將反應所需的所有材料一次投入，但反應過程較難控制，試驗結果的重復性差，產(chǎn)品的性能得不到保障。分批投料則是將材料在聚合過程中分批多次加入，該方法與一次加料相比，得到的產(chǎn)品穩(wěn)定性更好，操作也不復雜。連續(xù)滴加是指在反應過程的一定時間內(nèi)，緩慢的連續(xù)滴加單體和

【參考文獻】：
期刊論文
[1]羥基羧酸類緩凝劑對水泥水化的緩凝機理[J]. 余鑫,于誠,冉千平,劉加平.  硅酸鹽學報. 2018(02)
[2]高吸水樹脂在水泥基材料中的早期吸水與釋水行為[J]. 李明,王育江,王文彬,張建亮,田倩,劉加平.  硅酸鹽學報. 2016(11)
[3]低收縮、降粘型聚羧酸減水劑的合成及其應用[J]. 王毅,錢珊珊,姜海東,鄭春揚.  硅酸鹽通報. 2016(08)
[4]本體聚合法制備保塑-減縮型聚羧酸系減水劑[J]. 孫振平,張建鋒,王家豐.  同濟大學學報(自然科學版). 2016(03)
[5]高性能聚羧酸混凝土減縮材料的合成與表征[J]. 陳寶璠.  硅酸鹽通報. 2015(11)
[6]一種減縮型聚羧酸系減水劑的合成及性能評價[J]. 祝燁然,陳國新,黃國泓,王冬.  新型建筑材料. 2015(10)
[7]兩種混凝土減縮劑的性能及其作用機理[J]. 左文強,田倩,冉千平,劉加平,高南簫,李華.  建筑材料學報. 2016(03)
[8]高強自密實混凝土的減縮措施[J]. 閻培渝,余成行,王強,張波.  硅酸鹽學報. 2015(04)
[9]羥基羧酸鹽聚合物對水泥水化進程的調(diào)控機理[J]. 譚洪波,汪杰,馬保國,代柱端.  武漢理工大學學報. 2014(05)
[10]N’-3-（二甲基）-丙基-（N-全氟丁基磺�；�-N-烷基磺酰基）-氧化胺的合成及表面性能[J]. 龍光斗,肖舒,古麗米熱·加帕,李中華,盧海燕,黃澄華,李訓生.  有機氟工業(yè). 2012(04)

博士論文
[1]氟表面活性劑的合成、性能及應用研究[D]. 沙敏.南京理工大學 2015
[2]“水泥—水—高效減水劑”系統(tǒng)的界面化學現(xiàn)象與流變性能[D]. 王子明.北京工業(yè)大學 2006

碩士論文
[1]含不同減縮基團減縮型聚羧酸減水劑研究[D]. 劉凱.重慶大學 2018
[2]減縮劑和內(nèi)養(yǎng)護對低水灰比水泥石自收縮的影響及其協(xié)同作用[D]. 張震.重慶大學 2017
[3]混凝土減縮劑的作用機理與作用條件[D]. 程正茂.重慶大學 2015
[4]水泥石的干燥收縮及其與微觀結構的關系[D]. 王欣.重慶大學 2011
[5]新型含氟表面活性劑的制備研究[D]. 徐于嬌.華東理工大學 2011



本文編號：3494617