一流专业建设背景下化学实验教学示范中心的改革与实践

本文以山西大学化学实验教学示范中心为例,探讨了一流专业建设背景下化学实验教学示范中心的改革方向与实践措施。中心围绕学生“知识、能力、质素”协调发展的理念,坚持“三全育人”,以“立足化学优势,服务山西煤基产业”为特色发展方向,以创新实验、虚拟仿真实验、课程群建设为抓手,开展了一系列改革措施,取得了显著成效。

超长侧链星形聚羧酸减水剂的合成及应用

用自制双金属氰化络合物(DMC)催化乙氧基化反应合成超长链的异丁烯基聚乙二醇(HPEG5000)大单体。考察了单体摩尔比、引发剂质量分数、滴加反应时间以及助催化剂质量分数对减水剂性能的影响;并对合成的大单体及聚羧酸减水剂进行了红外光谱和凝胶色谱分析。结果表明,所得产物分子结构为超长侧链结构,符合预期。同时对合成的减水剂进行混凝土性能试验,表现出各龄期强度高、减水率高、坍落度保持好等性能特征。

EPEG大单体聚合升温与其合成减水剂性能的关联

研究了几种乙烯氧基聚乙二醇EPEG大单体与丙烯酸接枝共聚合成聚羧酸减水剂,在相同条件下进行聚合反应,对EPEG型聚羧酸减水剂合成过程进行升温测试及聚合过程分析,使用凝胶渗透色谱法表征产物的相对平均分子量、分子量分布指数及转化率等结构参数,最后测试产物的水泥净浆流动度、混凝土材料的流动性以及硬化后的力学性能。试验结果表明:不同EPEG大单体聚合活性差异很大,大单体聚合快速升温期在15 min以内的聚合效果好。EPEG聚合放热升温曲线可以作为评价EPEG大单体活性的一种简单有效的方法,EPEG大单体聚合升温曲线与其合成聚羧酸减水剂应用性能二者间有很好的关联性。

大单体溶液pH值对HPEG型聚羧酸减水剂合成的影响

分别在过硫酸铵(APS)和过氧化氢-维生素C(H2O2-Vc)2种引发体系下,通过水溶液自由基共聚,合成HPEG型聚羧酸减水剂。采用凝胶渗透色谱(GPC)表征了不同pH值大单体溶液合成的聚羧酸减水剂,测试了合成减水剂的分散性及其在水泥颗粒表面的吸附率。结果表明,大单体溶液的pH值对该类聚羧酸减水剂的合成影响很大,尤其对H2O2-Vc体系引发的共聚反应影响更大,大单体溶液的pH值越小对共聚反应越有利。

核桃壳粉对水泥基材料性能的影响研究

通过向水泥基材料中掺入核桃壳粉,研究核桃壳粉在不同掺量下对水泥净浆流动度及其抗压强度的影响,然后掺入3种无机盐对核桃壳粉进行改性,研究改性后核桃壳粉的掺入对水泥基材料流动度及其抗压强度的影响。结果表明:掺入核桃壳粉会导致水泥净浆流动度及其抗压强度的下降,对水泥砂浆的抗压强度影响很小;使用硫酸铁改性的核桃壳粉,能够有效降低其对水泥基材料流动度和抗压强度所造成的不利影响;经过改性处理的核桃壳粉可以在一定程度上替代水泥的使用,从而实现水泥基材料的低碳化发展。

聚羧酸减水剂聚醚大单体的应用研究进展

对现阶段国内聚醚大单体的行业发展现状进行了简要分析,介绍了现有的主要聚羧酸大单体的品种和市场情况。从不同大单体分子结构的角度,分析了各大单体种类的优缺点和发展方向,并介绍了一种新型聚羧酸减水剂大单体乙二醇单乙烯基聚乙二醇醚(EPEG)。

DMC催化制备烯丙醇聚氧乙烯醚及其应用性能研究

用ZnCl_2和K_3Co(CN)_6制备双金属氰化络合物催化剂(DMC),继而用该催化剂进行乙氧基化反应,合成了烯丙醇聚氧乙烯醚APEG(5000)-A。通过凝胶色谱以及双键保留率的检测,杂质聚乙二醇含量为1.78%,比传统APEG(5000)-B低,双键保留率比传统APEG(5000)-B高。对以A:PEG(5000)-A为大单体合成的减水剂与传统APEG(5000)-B大单体共聚而成的减水剂进行混凝土的坍落度及坍落度保持性对比试验,结果表明使用该APEG(5000)-A合成的聚羧酸减水剂的性能更佳。

一种固体聚羧酸减水剂的制备方法及其性能研究

以顺丁烯二酸和丙烯醇聚氧乙烯醚(APEG)为聚合单体,采用偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,通过本体聚合方法制备固体聚羧酸减水剂(PCE),研究了单体摩尔比、聚合温度、反应时间、引发剂用量及引发剂投料方式对减水剂性能的影响。结果表明,优化条件下合成的聚羧酸减水剂具有良好的分散性和保坍性,增强效果良好;红外光谱分析结果显示,顺丁烯二酸和APEG本体聚合所得产物的分子结构与预期相符。

一种新型保坍型聚羧酸减水剂的合成及其应用性能研究

以甲基烯丙基聚氧乙烯醚(TPEG)、丙烯酸(AA)和聚甘油丙烯酸酯(PA)为共聚单体,在维生素C(V_C)、过氧化氢(H_2O_2)和链转移剂巯基乙酸(TGA)作用下,合成了新型保坍型聚羧酸减水剂HS-JG,利用凝胶色谱和红外光谱对产物的结构进行表征,并对其应用性能进行研究。结果表明,在n(AA)∶n(PA)∶n(TPEG)=2∶0.15∶1,V_C、H_2O_2和TGA用量分别为TPEG质量的0.5%,1.4%和0.5%,反应温度50℃,反应时间3 h的条件下合成的HS-JG对水泥有较好的适应性,对水泥净浆以及混凝土坍落度有较好的保持能力。

一种新型聚羧酸盐减水剂的合成及应用

采用水溶液聚合法,以过硫酸铵为引发剂,烯丙基聚乙二醇、马来酸酐和马来酸单甲酯为单体三元共聚合成含有羧基、酯基和聚氧乙烯基侧链的新型聚羧酸盐高效减水剂,并对该减水剂进行了红外、凝胶色谱表征。探讨了单体摩尔比、引发剂用量、反应时间、反应温度、大单体分子量对所合成聚羧酸盐减水剂性能的影响。结果表明,该聚羧酸盐减水剂具有低掺量、高分散性、高减水率等特点。在掺量为1%时,初始水泥净浆流动度达270 mm,减水率高达35%,混凝土的抗压强度得到大幅度的提高,适宜配制高性能混凝土。

新型聚羧酸接枝保坍剂的合成与性能研究

介绍一种新型聚羧酸接枝保坍剂(JL-PC)的合成,研究了该保坍剂在混凝土中的使用效果。结果表明,与单掺减水剂(HS-1)的混凝土相比,复掺减水剂(HS-1)和保坍剂(JL-PC)的混凝土在保坍性能上具有明显的优势。尤其当保坍剂JL-PC掺量为水泥用量的0.09%时,混凝土的各项性能达到最佳:减水率达31.9%,泌水率降至0.4%,坍落度达到25.9 cm,60 min内坍落度基本无损失;3、7、28 d抗压强度及抗压强度比也达到最大。

新型聚羧酸水泥助磨剂的合成及应用

以马来酸酐MA与三乙醇胺TEA反应合成小单体M,后与烯丙基聚乙二醇APEG、MA在水溶液中进行自由基共聚合成新型聚羧酸水泥助磨剂,并对该聚合物进行性能测试。结果表明:n(APEG)∶n(MA)∶n(M)=1∶1∶0.6,引发剂用量为单体总质量的4%,在75℃下反应5 h时,合成的助磨剂效果最佳。将该助磨剂应用于水泥粉磨试验,相比于空白水泥样,45μm筛余量降低19.5%,80μm筛余量降低30.5%,3 d抗压强度提高14.2%,28 d抗压强度提高10.8%,助磨效果良好,且明显优于TEA小分子助磨剂。

聚羧酸盐减水剂与水泥的吸附性能研究

采用凝胶色谱法研究了自制聚羧酸盐减水剂在水泥-水体系中的吸附情况。试验结果表明,其吸附等温线基本符合Langmuir等温方程。聚羧酸盐减水剂为梳状结构,吸附量较小,静电斥力效应较弱,其分散作用主要来自于吸附层空间位阻效应。

GPC凝胶色谱法检测聚羧酸减水剂的方法研究

对现行聚羧酸减水剂相关国家标准和铁路标准中的检测方法进行总结,指出其中存在的不足之处,会造成聚羧酸减水剂某些特殊性能指标的缺失。在现有方法基础上,提出补充GPC凝胶色谱法作为检测聚羧酸减水剂母液和复配产品的必要手段,并通过实例说明该方法的优势,对进一步完善聚羧酸减水剂产品的检测工作具有重要的意义。

衣康酸类聚羧酸系减水剂的合成及其性能研究

在过硫酸盐作用下,采用小单体衣康酸与丙烯酸、烯丙基聚乙二醇共聚,合成了新型的衣康酸类聚羧酸系减水剂。对合成中影响减水剂性能的各种因素进行了探讨,获得了合成该类减水剂的最佳工艺条件。并对其进行了性能测试,结果表明,该减水剂具有优良的分散能力、增强效果和保塑性。

一种用于制备烯丙基聚氧烷烯基醚的催化剂及其应用性能研究

用烯丙醇和金属钠合成了用于制备烯丙基聚氧烷烯基醚的催化剂(烯丙醇钠的烯丙醇溶液),继而对该催化剂进行乙氧基化反应,合成大单体烯丙基聚氧烷烯基醚,并对由该大单体合成的聚羧酸系减水剂进行了性能研究。结果表明,掺该减水剂与掺由其他催化剂共聚而成的减水剂相比,其对混凝土坍落度及坍落度保持性更好,说明该减水剂的性能更佳。

聚羧酸减水剂的存储稳定性研究与应对措施

聚羧酸减水剂在存储过程中有一定的条件要求,若存储不当,减水剂会发霉变质。本文研究了对于霉变聚羧酸减水剂,如何消除它的颜色与气味、霉变减水剂对混凝土工作性能的影响以及减水剂的防腐措施,结果表明,对于已经霉变的减水剂,可通过加入除味去臭剂、防腐剂或亚硝酸钠等无机盐进行处理,对于未霉变的减水剂,可加入一定量的防腐剂防止其霉变。

新型聚羧酸水泥助磨剂的合成及应用

以马来酸酐MA与三乙醇胺TEA反应合成小单体M，后与烯丙基聚乙二醇APEG、MA在水溶液中进行自由基共聚合成新型聚羧酸水泥助磨剂，并对该聚合物进行性能测试。结果表明：n（APEG）：n（MA）：n（M）=1：1：0．6，引发剂用量为单体总质量的4％，在75℃下反应5h时，合成的助磨剂效果最佳。将该助磨剂应用于水泥粉磨试验，相比于空白水泥样，45μm筛余量降低19．5％，80um筛余量降低30．5％，3d抗压强度提高14．2％，28d抗压强度提高10．8％，助磨效果良好，且明显优于TEA小分子助磨剂。

利用废液制备聚羧酸系减水剂及其性能研究

以生产丙烯醛的废液中所含质量百分数为4.5％～7.0％的丙烯酸和甲基烯丙基聚乙二醇醚为聚合单体,在水溶性氧化-还原引发体系中,采用一套独特的聚合工艺制备聚羧酸系减水剂.探讨了单体质量比、引发剂用量、链转移剂用量、反应温度、反应时间对减水剂性能的影响.结果表明,该聚羧酸系减水剂对水泥有良好的分散性,具有减水率高和坍落度损失小等优点,性能达到或优于市售的同类产品.本方法为处理生产丙烯醛的废液找到一条极为有效的途径,既对环境保护和废物资源化利用具有积极的社会效益,又取得了良好的经济效益.

MA-APEG-AM三元共聚减水剂的合成及其分散性能研究

以马来酸酐、丙烯酰胺和不同聚合度的烯丙基聚乙二醇醚为原料共聚合成梳型结构聚羧酸减水剂,测试了不同侧链长度聚羧酸减水剂对水泥净浆流动度、凝结时间和水泥砂浆抗压强度的影响。结果表明,聚羧酸减水剂的分子结构对其应用性能有很大影响,不同聚合度的大单体混合使用较使用1种聚合度大单体聚合成的减水剂分散性能更好。