基于响应面法的六碳型聚羧酸减水剂的工艺优化及其应用研究

以乙二醇单乙烯基聚氧乙烯醚(EPEG)、丙烯酸为主要原材料,在过氧化氢-硫酸亚铁/抗坏血酸引发体系下通过水溶液自由基聚合法合成一种高性能六碳型聚羧酸减水剂。分别以初始、1 h水泥净浆流动度为响应值,基于Box-Behnken设计的响应面法优化工艺配方为:酸醚比4.90,过氧化氢、硫酸亚铁/抗坏血酸、巯基丙酸、氢氧化钠的用量分别为EPEG质量的0.89%、0.18%、0.44%、1.05%。性能测试结果表明,六碳型聚羧酸减水剂较市售的四碳、五碳型减水剂的分散性和分散保持性更好,同时与新疆地产水泥、砂、石集料的配伍性更好,具有一定的工程应用价值。

聚醚型聚羧酸减水剂的合成和表征及对水泥的微观作用机制

本文以聚醚、丙烯酸、丙烯酸羟乙酯为原料,通过自由基聚合法合成了聚羧酸减水剂JS-PCE和BT-PCE。通过正交优化所得的JS-PCE合成条件为:聚合温度25℃,抗坏血酸-巯基丙酸混液、丙烯酸滴加时间分别为3 h、2.5 h,酸醚物质的量比为4.25∶1,引发剂加量为聚醚质量的1.10%。添加JS-PCE的水泥净浆流动度达230 mm,表现出较好的流动性。采用界面化学及电化学等方法探究了减水剂对水泥的微观作用机制,结果表明聚羧酸减水剂在水泥颗粒表面存在饱和吸附量,其与水泥颗粒存在强吸附作用,因此产生分散和减水作用。流变行为分析得出JS-PCE和BT-PCE的最佳折固掺量分别为0.3%、0.4%。