高性能聚醚类减水剂的制备及其性能研究

收稿日期：2018-05-07；修订日期：2018-06-28作者简介：周普玉，男，1974年生，河南兰考人，工程师，从事混凝土外加剂研发。

地址：北京市通州区宋庄镇葛渠北口中国建筑科学研究院建材楼301室，E-mail ：Zhoupy2002cn@ 。

新型聚醚EPEG 常温制备聚羧酸系高性能减水剂及其性能研究0引言聚羧酸减水剂具有低掺量、高减水率、低坍落度损失和绿色无污染等优点，是一种综合性能较好的高性能聚羧酸减水剂[1]，目前国内市售的聚羧酸减水剂主要包括酯类和醚类聚羧酸减水剂[2]。

酯类减水剂主要采用聚乙二醇单甲醚（MPEG ）和甲基丙烯酸（MAA ）/甲基丙烯酸甲酯（MMA ）等原材料，通过酯交换方法制备大单体，在引发剂作用下，与功能小单体进行聚合得到聚羧酸类减水剂[3]。

由于该反应过程工艺复杂，酯化过程较难控制，且容易影响产物性能，因而酯类减水剂的发展受到制约。

而对于醚类减水剂，通常以不饱和聚醚作为大单体，由于其操作流程简单、环保以及产物性能稳定等优点，逐渐成为聚羧酸减水剂发展的大趋势。

在醚类大单体中，国内外大多采用原材料来源广泛的异戊烯醇聚氧乙烯醚或甲基烯丙基聚氧乙烯醚[4]，该聚醚大单体与功能小单体聚合通常在40~70℃条件下反应3~5h ，所得到的聚羧酸减水剂性能稳定、低掺量、高减水率及良好的保坍性。

但是，上述减水剂的合成通常需要在加热的条件下才能反应，这在一定程度上提高了生产成本。

目前常温合成的聚羧酸减水剂还存在许多弊端[5]，聚羧酸减水剂的性能与其结构有密切的关系[6-7]，新型聚醚大单体C4（2+2）的单体分子结构活性高，常温条件下与功能小单体聚合反应1.5h ，所得聚羧酸高性能减水剂与异戊烯醇聚氧乙烯醚或甲基烯丙基聚氧乙烯醚制得的减水剂相比，具有低掺量、更高的减水率、保坍性能、低能耗且对环境无污染，可大大提高生产效率及产品性能。

周普玉（山西佳维新材料股份有限公司，山西运城044000）摘要：采用新型聚醚大单体（EPEG ）于常温条件，在引发剂作用下，1.5h 内发生自由基共聚反应，制得聚羧酸系高性能减水剂，该减水剂具有低掺量、高减水率、低坍落度损失、分子结构设计自由度大、生产工艺绿色化等优点。

4碳聚醚合成减水剂4碳聚醚合成减水剂是一种具有优异减水效果的化学添加剂，被广泛应用于混凝土加工中。

本文将从合成方法、性能特点、应用领域和环境影响等方面，详细介绍4碳聚醚合成减水剂的相关内容。

1. 合成方法：4碳聚醚合成减水剂通常采用聚醚单体与有机酸化合生成酯交联的方式进行合成。

在合成过程中，首先将聚醚单体与有机酸按照一定比例混合，然后加入催化剂进行反应。

反应时间和温度的控制对于合成产物的性能具有重要影响。

最后，通过中和和破乳等步骤，得到可溶性的减水剂产品。

2. 性能特点：（1）减水效果优良：4碳聚醚合成减水剂可显著降低水泥胶体表面张力，提高水灰比，从而改善混凝土的流动性和可塑性。

其减水率通常在15-40%之间，且与使用剂的投量呈正相关关系。

（2）分散作用显著：4碳聚醚合成减水剂能够在混凝土中形成稳定的胶体分散体系，有效抑制水泥颗粒的团聚和沉降，改善混凝土的均匀性和协同性。

（3）早期强度提高：4碳聚醚合成减水剂能够在混凝土早期形成一层覆盖在水泥颗粒表面的保护膜，减少水泥颗粒与水分之间的接触，从而促进水泥的早期水化反应，提高混凝土的早期强度。

（4）耐久性提升：4碳聚醚合成减水剂可改善混凝土的孔隙结构，减少渗透液的侵入，提高混凝土的抗渗性和耐久性，延长混凝土的使用寿命。

3. 应用领域：4碳聚醚合成减水剂广泛应用于各类混凝土工程中，特别适用于需要高流动性和高强度的混凝土制品的生产。

主要应用于以下几个领域：（1）高层建筑和大型桥梁：由于4碳聚醚合成减水剂能够大幅度降低混凝土的水灰比，提高混凝土的流动性，因此在高层建筑和大型桥梁的施工中得到了广泛应用。

（2）混凝土制品：4碳聚醚合成减水剂可用于制造各种混凝土制品，如板材、管道、砖块等。

减水剂的应用可以改善混凝土的可塑性、密实性和抗压强度。

（3）水泥砂浆：4碳聚醚合成减水剂也可以应用于水泥砂浆中，提高砂浆的流动性和耐久性。

4. 环境影响：4碳聚醚合成减水剂在使用中具有优良的生态性能，对环境影响较小。

BI YE SHE JI（20 届）聚醚型水泥减水剂的合成和性能研究所在学院专业班级化学工程与工艺学生姓名学号指导教师职称完成日期年月摘要：近年来，随着建筑行业的发展，减水剂作为水泥的主要外加剂应用也越来越广，其主要作用是减少混凝土的用水量，增加强度，同时提高混凝土的耐久性，在改善混凝土性能，提高建筑水平起到了重要作用。

减水剂主要经历了3个阶段，从最开始的木质磺酸系减水剂，到萘系减水剂，现在已经发展到了第三代聚羧酸类减水剂，这类新型减水剂较前两类有了很好的提高，而且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，这次主要研究的是聚醚型减水剂。

聚醚型高性能减水剂除具有高性能减水(最高减水率可达35% )、改善混凝土孔结构和密实程度等作用外，还能控制混凝土的塌落度损失，更好地控制混凝土的引气、缓凝、泌水等问题。

它与不同种类的水泥都有相对较好的相容性，即使在低掺量时, 也能使混凝土具有高流动性，并且在低水灰比时具有低粘度及塌落度经时变化小的性能。

关键词：聚醚；混凝土；减水剂；聚醚型。

Abstract：In recent years, with the development of the construction industry, superplasticizer as the main application of cement admixture is becoming more and more wide, its main effect is to reduce water consumption, increase strength of concrete, and enhance the durability of concrete, concrete performance in improving, improve the building level played an important role.superplasticizer main experienced three stages, from the beginning of the woodiness sulfonic acid naphthalene water-reducing agent, to fasten superplasticizer, now it has developed into a third generation of clustering water-reducing agent carboxylic acid, this new class of superplasticizer relatively before two kinds raise is very good, and fulfilling the molecular design, reducing agent for superplasticizer development provides important theoretical foundation, it mainly divided into polyether type and polyester type two kinds big, the main research is polyether type superplasticizer. Polycarboxylate superplasticizer addition to high-performance water-reducing (the highest water rates up to 35%), improving the density of concrete pore structure and degree of effects, but also control of concrete slump loss, better control of air-entraining concrete, retarding, bleeding and other problems. It is with different types of cement have relatively good compatibility, even at low dosage, they can make concrete with high fluidity, and low water-cement ratio, have low viscosity and the slump by the time change a small performanceKeywords：Polycarboxylate；concrete；superplasticizer.目录摘要 (1)Abstract (1)一绪论 (3)1 选题背景、意义 (3)1.2 减水剂的概念和作用原理 (5)2 相关研究的最新成果和动态 (6)2.1 减水剂的研究发展 (7)2.2 国外聚羧酸类减水剂的发展 (8)2.3 国内聚羧酸类减水剂的发展 (9)3 聚羧酸类减水剂的合成方法 (10)二实验部分 (12)1 烯丙基聚乙二醇醚的合成 (12)1.1 仪器与材料 (12)1.2 实验步骤 (13)三结果与分析 (14)1 烯丙基聚乙二醇醚表征 (14)2 中和反应实验表征............................................................................... ..15结论 (17)致谢 (18)参考文献 (19)一、绪论1.选题背景、意义1981年日本Nippon Shobubai和Degussa开始研制聚羧酸减水剂并于1986年首先把产品打入市场。

聚醚型羧酸减水剂简介聚醚型羧酸减水剂是一种常用的建筑材料添加剂，广泛应用于混凝土工程中。

它能够显著降低混凝土的水灰比，改善混凝土的流动性和可泵性，并提高混凝土的强度和耐久性。

本文将详细介绍聚醚型羧酸减水剂的原理、性能以及应用。

原理聚醚型羧酸减水剂是一种有机高分子化合物，由聚氧乙烯和羧酸根基团组成。

其作用机理主要包括以下几个方面：1.吸附作用：聚醚型羧酸减水剂中的羧酸根基团能够与水泥颗粒表面形成化学键，从而吸附在颗粒表面上。

这种吸附作用可以使颗粒表面带负电荷，产生静电斥力，从而阻碍颗粒之间的相互作用力，增加混凝土的流动性。

2.分散作用：聚醚型羧酸减水剂中的聚氧乙烯链可以在水泥颗粒表面形成物理吸附层，使颗粒之间产生斥力，从而有效分散水泥颗粒。

这种分散作用可以降低混凝土的黏稠度，提高流动性。

3.保水作用：聚醚型羧酸减水剂中的聚氧乙烯链能够与水分形成氢键结合，从而阻止水分的蒸发，延长混凝土的初凝时间。

这种保水作用可以有效控制混凝土的凝结过程，使其具有良好的可塑性和可泵性。

性能聚醚型羧酸减水剂具有以下主要性能：1.高效减水：聚醚型羧酸减水剂能够显著降低混凝土的水灰比，提高混凝土的流动性。

在相同配合比下，使用聚醚型羧酸减水剂可以节约大量水泥，并达到相同强度要求。

2.增强强度：聚醚型羧酸减水剂能够改善混凝土的内部结构，增强其抗压强度和抗折强度。

通过优化水灰比和颗粒排列，聚醚型羧酸减水剂可以使混凝土达到更高的强度要求。

3.提高耐久性：聚醚型羧酸减水剂能够降低混凝土的渗透性和收缩性，提高其耐久性。

它可以阻止外界有害物质的渗入，延缓混凝土的老化过程，增加其使用寿命。

4.环保可持续：聚醚型羧酸减水剂是一种无机化合物，不含有害物质，对人体和环境无毒无害。

它可以与其他添加剂配合使用，并与混凝土材料完全兼容。

应用聚醚型羧酸减水剂在建筑工程中有广泛应用，主要包括以下方面：1.桥梁工程：在桥梁施工中，聚醚型羧酸减水剂可以提高混凝土的流动性和可泵性，减少施工难度。

聚醚类减水剂的合成及性能王岩;任殿福;田卫星;王宏;陈仲;韩兆让【摘要】采用自由基共聚的方法将甲基烯丙基聚氧乙烯醚、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、马来酸酐和丙烯酸4种单体合成一系列聚醚类高效减水剂,并通过红外光谱、核磁共振氢谱和凝胶渗透色谱(GPC)确认产物结构、分子量及其分布,探讨单体配比与合成工艺,考察减水剂的掺量和温度对水泥净浆流动度及减水率的影响,比较该减水剂在不同水泥应用中的适应性.实验结果表明:该聚醚类高效减水剂分散性较高,初始与lh后净浆流动度分别为310,300mm,减水率为35％;在3种水泥应用中均表现优异.【期刊名称】《吉林大学学报（理学版）》【年(卷),期】2013(051)005【总页数】6页(P949-954)【关键词】聚氧乙烯醚;高效减水剂;合成;水泥;流动度;减水率;分散性【作者】王岩;任殿福;田卫星;王宏;陈仲;韩兆让【作者单位】吉林大学化学学院,长春130012;吉林大学化学学院,长春130012;吉林省计算中心,长春130012;吉林省计算中心,长春130012;吉林省计算中心,长春130012;吉林大学化学学院,长春130012【正文语种】中文【中图分类】O631.5;TQ031.5减水剂作为混凝土的组成部分[1],可以明显减少拌合用水量、增加混凝土的易和性、减少水泥用量、改善混凝土拌和物的可泵性及其他物理力学性能[2].具有梳型结构的聚醚类减水剂也称为超塑化剂[3],具有掺量低、无污染、缓凝时间短[4]、对水泥混凝土分散性好、减水率高、坍落度经时损失小和分子可设计性[5]等优点,是目前使用量最大的一种混凝土外加剂,约占混凝土外加剂总量的80%[6-9],减水率大于30%[10],掺入量小于水泥质量的5%[11].聚醚类高效减水剂对水泥颗粒的吸附量小于萘系减水剂,但其分散性、减水率和坍落度保持等性能高于萘系减水剂.聚醚类减水剂的作用机理是：亲水侧链通过在水相中伸展产生空间位阻作用,防止水泥颗粒间接触絮凝,并通过静电斥力分散水泥颗粒[12-14].Plank等[15]认为聚醚类减水剂长侧链末端的亲水性影响分散水泥颗粒的能力,即具有亲水端基的聚醚类减水剂在性能上比非亲水端基的效果好.聚醚类减水剂的减水分散性能与聚合物的结构和掺量及测试温度等条件有关[16].本文选用甲基烯丙基聚氧乙烯醚(HPEG)大单体与马来酸酐(MAH)、丙烯酸(AA)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)共聚合成一种具有梳型结构的聚醚类减水剂,并探讨单体使用量、产物结构、测试温度、减水剂掺量以及不同水泥品种对水泥净浆流动度及产物减水率的影响.1 实验1.1 试剂和仪器HTF-108型HPEG：工业品(吉林市北方荟丰化工有限公司)；AMPS：分析纯(潍坊泉鑫化工有限公司)；AA和MAH：分析纯(天津市光复精细化工研究所)；过硫酸铵(APS)：分析纯(天津市科密欧化学试剂开发中心)；基准水泥：工业品(北京兴发水泥有限公司)；鼎鹿水泥：工业品(长春亚泰水泥有限公司)；山铝水泥：工业品(山东山铝水泥有限公司).NJ-160A型水泥净浆搅拌机(沧州冀路试验仪器有限公司)；Nicolet Impact410型红外光谱仪(美国Thermo Nicolet公司);Bruker AVANCE 300型核磁共振波谱仪(德国Bruker公司)；Waters 1515GPC-Waters型凝胶渗透色谱仪,410色谱柱(美国Waters公司).1.2 聚醚类减水剂的合成方法将HPEG,MAH和AMPS按设计配比置于装有冷凝管、机械搅拌器和温度计的四颈烧瓶中,并加入定量的蒸馏水搅拌溶解,通入氮气保护,升温至85 ℃.搅拌溶解均匀后将体系温度降至60 ℃,将AA和引发剂过硫酸铵分别配制成溶液,使用滴加法加入反应瓶中,保温1 h后冷却至室温,用质量分数为30%的NaOH溶液调节产物pH≈7.5,得到聚醚类减水剂(简称减水剂).1.3 测试方法1.3.1 红外光谱的测定将减水剂样品用无水乙醇反复洗涤沉淀(除去样品中的水)后置于真空烘箱中干燥至恒重,经KBr压片后测试其红外光谱.1.3.2 核磁共振氢谱测试将该减水剂样品先用无水乙醇反复洗涤后真空干燥至恒重,再用重水溶解后测试其核磁共振氢谱.1.3.3 凝胶渗透色谱(GPC)测试将减水剂样品洗涤干燥后,用水相色谱柱和凝胶渗透色谱仪测试其分子量与分子量分布.1.3.4 水泥净浆流动度的测定合成的减水剂按GB/T 8077-2000法[17]测试净浆流动度: 先将减水剂溶液在m(水)∶m(灰)=0.29、掺量为0.2%和基准水泥为300 g 时与水混合搅拌后,再将水泥净浆倒入截锥型试模中,测试其在玻璃板上流动30 s后的平均直径(净浆流动度).收集测过的水泥净浆并放置1 h后再测,其净浆流动度称为保持1 h流动度(mm).1.3.5 减水率的测定称取基准水泥300 g,加入适当比例的减水剂溶液与适量水,测量其净浆流动度，记为L1,用水量记为W0；另称取300 g基准水泥,在不加减水剂的条件下,加水测试其净浆流动度为L1时的用水量W1,则减水率=(W1-W0)/W1×100%.2 结果与讨论2.1 聚醚类高效减水剂红外谱分析图1 聚醚类高效减水剂红外光谱Fig.1 IR spectrum of polyether-based superplasticizer图1是聚醚类减水剂样品的红外谱.由图1可见,在3 442 cm-1处出现羟基伸缩振动峰,1 107 cm-1处为醚键的伸缩振动吸收峰,在1 250,645,584 cm-1附近出现磺酸基的伸缩振动峰,1 730 cm-1处为羧酸的伸缩振动吸收峰,1 456 cm-1处为羧酸的对称伸缩振动吸收峰,2 908 m-1处为亚甲基反对称伸缩振动峰,1 670 cm-1处为羰基的伸缩振动峰,对应于酰胺Ⅰ(CO伸缩振动)位置酰胺基的伸缩振动吸收峰.表明在合成聚醚类高效减水剂的分子上包括长链聚氧乙烯基、磺酸基、羧酸基和酰胺基等基团结构.2.2 聚醚类高效减水剂核磁共振氢谱分析图2为聚醚类减水剂的核磁共振氢谱(1H NMR),其中在1.169和1.211处的几个峰为该聚合物主链上甲基氢的峰信号,在1.781,1.517和2.326处的峰为主链上亚甲基氢的峰信号,在3.715处的峰为HPEG中亚甲基氢的峰信号,在4.792处的峰为氘代试剂中氢的峰信号.综合IR和1H NMR,合成的减水剂结构如图3所示.图2 聚醚类高效减水剂的核磁共振氢谱Fig.2 1H NMR spectrum of polyether-based superplasticizer图3 聚醚类高效减水剂分子结构示意图Fig.3 Molecular structure of polyether- based superplasticizer2.3 聚醚类高效减水剂GPC分析表1列出了聚醚类减水剂样品的凝胶渗透色谱(GPC)数据.由表1可见,3种样品的数均分子量分别为7 204,8 375和8 625,分子量分布分别为1.241 421,1.175 481和1.890 158,由聚氧乙烯醚大单体分子量为2 000～2 400可估算每条分子链上约有3～4个大单体,基本达到了合成梳型高分子结构的目标[18].表 1 聚醚类高效减水剂的GPC数据Table 1 GPC data of polyether-based superplasticizers样品MnMwMPMzMz+1多分散性Mz/MwMz+1/Mw17 2048 9446 18412 03616 7641.241 4211.346 0821.874 75728 3759 8457 39012 32516 1751.175 4811.251 5451.642 89438 62516 3006 00229 45044 3301.890 1581.806 6692.719 4342.4 单体用量对净浆流动度的影响2.4.1 AMPS用量对净浆流动度的影响固定HPEG,MA和AA的用量,通过改变AMPS用量合成含有不同AMPS量的减水剂.使用基准水泥,掺量为0.2%,室温条件下测量水泥净浆流动度,并考察AMPS添加量对减水剂分散性能的影响,测试结果如图4所示.由图4可见: 水泥净浆流动度随AMPS用量的增加而增大；当n(AMPS)∶n(HPEG)=1.5时,水泥净浆流动度最大；继续增大AMPS的量,水泥净浆流动度开始下降.由于AMPS可提供强极性磺酸阴离子基团,因此当增加AMPS 用量时,磺酸阴离子基团使水泥颗粒表面的电荷量增加,静电斥力增加,水泥分散性变好；AMPS过多会导致聚氧乙烯醚长支链密度下降,水泥颗粒间空间位阻降低,水泥分散性降低,从而导致净浆流动度下降.2.4.2 AA用量对净浆流动度的影响固定HPEG,AMPS和MAH的用量,通过增加AA用量合成含有不同AA量的减水剂.使用基准水泥，掺量为0.2%,室温条件下测试净浆流动度,考察AA用量对减水剂分散性能的影响,测试结果如图5所示.由图5可见,净浆流动度随AA用量的增加而增大,但过多的AA会导致产生泌水抓底现象.这是因为AA可提供强极性羧酸阴离子基团,增加水泥颗粒间的静电斥力,从而使水泥净浆流动度增大；当AA用量过多时,在聚合反应中形成AA共聚物及AA均聚物,AA均聚物易于游离,形成胶束或凝胶,导致产生抓底现象.由于AA易于均聚,导致聚合物分子质量过大,分子链过长,单个分子链吸附在多个水泥颗粒表面[19]，因此在合成减水剂时,AA的添加量应控制在一定范围内.图4 AMPS用量对净浆流动度的影响Fig.4 Influence of the dosage of AMPS on the paste fluidity图5 AA用量对净浆流动度的影响Fig.5 Influence of the dosage of AA on the paste fluidity图6 MAH用量对净浆流动度的影响Fig.6 Influence of the MAH dosage on the paste fluidity2.4.3 MAH用量对净浆流动度的影响固定HPEG,AMPS和AA的用量,通过增加MAH用量合成含有不同MAH量的减水剂.使用基准水泥,掺量0.2%,室温条件下测试净浆流动度，考察不同MAH用量对减水剂分散性能的影响,测试结果如图6所示.由图6可见,净浆流动度随MAH用量的增加而增大，但过多的MAH会导致产生抓底现象.由于MAH提供的强极性羧酸阴离子基团吸附在水泥颗粒表面,使得静电斥力增加,因此水泥分散性变好；当MAH用量过多时,减水剂具有凝胶特点,从而产生抓底现象.因此合成减水剂时应将MAH用量控制在一定范围内.2.5 减水剂掺量对净浆流动度的影响在室温条件下使用基准水泥,考察不同减水剂掺量对净浆流动度的影响,结果如图7所示.由图7可见,随着减水剂掺量的增加,初始与保持净浆流动度均增大,当掺量大于0.2%时,掺量对净浆流动度的影响较小.2.6 温度对净浆流动度的影响使用基准水泥、掺量0.2%和同种减水剂测试净浆流动度,考察温度对水泥分散性的影响,结果如图8所示.由图8可见,随着温度的升高,初始与保持净浆流动度均下降.这是因为随着温度的升高,聚氧乙烯醚出现浊点,使减水剂的性能降低所致.图7 减水剂掺量对净浆流动度的影响Fig.7 Influence of the dosage of superplasticizers on the paste fluidity图8 测试温度对净浆流动度的影响Fig.8 Influence of testing temperature on paste fluidity2.7 减水剂在不同水泥中的适应性本文选用3种水泥与该合成减水剂进行适应性测试,3组实验均采用同种减水剂、0.2%的掺量、室温条件下测量水泥净浆流动度,测试结果如图9所示.由图9可见,该减水剂与3种水泥均具有较好的适应性.2.8 减水剂掺量对减水率的影响采用基准水泥,室温条件下测量减水剂掺量对减水率的影响,结果如图10所示.由图10可见,减水率随掺量的增加而增加,当掺量为0.2%时,减水率为35%,因此该减水剂具有低掺量和高减水率的特性.图9 减水剂与不同水泥适应性比较Fig.9 Compatibility of superplasticizer with different cements图10 减水剂掺量对减水率的影响Fig.10 Influence of the dosage of superplasticizer on the water-reducing ratio综上,本文选用HPEG,MAH,AA和AMPS为单体,过硫酸铵为引发剂,通过自由基共聚的方法合成了一种聚醚类高效减水剂，并考察了AMPS,MAH和AA添加量、减水剂掺量和温度对净浆流动度的影响,比较了该减水剂在基准、鼎鹿、山铝3种水泥中的适应性,探讨了减水率与该减水剂掺量的关系.结果表明: 净浆流动度随AMPS,MAH和AA用量的增加而增大,但添加量应控制在一定范围内;净浆流动度随温度的升高而降低;该减水剂在基准、鼎鹿和山铝3种水泥应用中均表现优异;当掺量为0.2%时,减水率为35%.参考文献【相关文献】[1] MO Xiang-yin,XU Zhong-zi,TANG Ming-shu.New Research Progress of Concrete Water Reducers [J].Fine Chemicals,2004,21(Suppl): 17-20.(莫祥银,许仲梓,唐明述.混凝土减水剂最新研究进展 [J].精细化工,2004,21(增刊): 17-20.)[2] ZHANG Rong-guo.Synthesis of Polyacrylic Acid Superplasticizer and Relationship of Molecular Structure and Performance [D].Wuhan: Wuhan University ofTechnology,2009.(张荣国.聚丙烯酸高效减水剂的合成及其结构与性能的关系研究 [D].武汉: 武汉理工大学,2009.)[3] WANG Zi-ming,ZHANG Rui-yan,WANG Zhi-hong.The Synthesis 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高性能聚醚单体及其减水剂的研究与应用摘要：本文主要是通过采用先合成聚醚单体中间体，再合成高性能聚醚单体，探讨了合成中间体的最佳条件：AB-20/EO的质量比= 1∶5，催化剂（ZD-6）为AB-20和EO总质量的0.18%，反应温度为115 ℃，反应压力0.45MPa的条件下，获得的中间体性能最好。

合成的高性能聚醚单体用于减水剂的性能较常规的减水剂效果好。

关键词：聚醚单体；中间体；减水剂一、引言目前国内的聚羧酸类减水剂主要有以下3 种：聚酯类、普通聚醚类、高性能聚醚类。

相比聚酯类减水剂，普通聚醚类减水剂的合成工艺简单、成本低、聚合浓度高，但其减水率、保坍性能及水泥适应性不如聚酯类减水剂，单独使用时的应用范围较窄，故常以其与聚酯类减水剂复配使用[1-2]。

采用不同分子量的醇或者是合成的聚醚中间体，并以中间体来合成高性能聚醚大单体，提升聚醚单体性能，扩大减水剂应用范围具有重要意义。

催化剂在合成聚醚单体过程中起到了决定性的作用，它极大地影响了产品收率、相对分子质量分布、聚乙二醇( PEG) 含量以及最终的减水剂合成应用等[3]。

因此研究聚羧酸减水剂单体聚醚反应用催化剂很有必要。

本文主要研究了催化剂种类和用量以及反应温度、反应压力等对聚醚单体中间体合成的条件，目的在于提升聚醚单体性能。

二、中间体的制备方法中间体的制备：在装有温度计、搅拌器的反应釜中加入甲基烯丙醇（AB-20），环氧乙烷（EO），自制催化剂（ZD-6），一定的反应温度，一定的反应压力条件下,合成聚醚单体的中间体(OXAC-11)，探讨制备中间体过程中压力、催化剂用量、温度对聚醚单体中间体的影响，选择最佳反应条件合成聚醚单体中间体（OXAC-11）。

三、结果与讨论3.1 AB-20/EO的质量比对OXAC-11合成的影响固定温度为115 ℃，反应压力0.45MPa，催化剂（ZD-6）为AB-20和EO总质量的0.18%，AB-20/EO的质量比分别为1:4、1∶5、1∶6、1∶7、1∶8的条件下合成OXAC-11，考察AB-20/EO的质量比对OXAC-11性能的影响，试验结果如下： AB-20/EO的质量比为：1:4、1:5、1:6、1:7、1:8时，分子量为：360、432、504、576、648；双键保留率%：93.62、94.20、93.05、92.54、92.44不饱和度：2.60、2.18、1.85、1.61、1.43。

6碳聚醚单体合成减水剂配方
一、引言
减水剂是混凝土添加剂中应用最广泛的一种，在混凝土配制中起着重
要的作用。

其中，6碳聚醚单体被广泛应用于减水剂中，本文主要介绍
6碳聚醚单体与其他优质原料配合后制备的减水剂的主要配方及其性能优点。

二、6碳聚醚单体的特性
6碳聚醚单体是减水剂中常用的一种单体原料，其具有以下特性：
1.低毒、无味、无腐蚀性；
2.具有优异的减水性能和分散性能；
3.对混凝土的初凝、终凝等性能影响较小；
4.具有优异的耐久性，能提高混凝土的抗渗性和抗冻性。

三、6碳聚醚单体合成减水剂的配方
6碳聚醚单体与其他原材料的适当配合可形成优质的减水剂，其主要配方如下：
1.6碳聚醚单体：80%；
2.环氧化合物：10%；
3.氢化聚醚：10%。

四、6碳聚醚单体减水剂的性能优点
1.具有优异的减水性能，能够大大降低混凝土的水灰比，提高混凝土
的强度和密实性；
2.对混凝土的终凝时间和初凝时间影响较小，适应性强；
3.能有效改善混凝土的工艺流动性，提高混凝土的施工性能；
4.能够有效地控制混凝土的空气含量，提高混凝土的耐久性；
5.在水泥中含有较高代表性氧化铁颗粒的情况下也具有较好的减水性能。

五、结论
6碳聚醚单体合成减水剂是一种性能优良的混凝土添加剂，其配方适宜、
对混凝土影响较小、减水效果显著、工作性能好以及耐久性优异等特点，使其在混凝土配制中得到了广泛应用。

新型聚醚EPEG常温制备保坍型聚羧酸高性能减水剂及其性能研究周普玉;王丽秀;张智达;李娟;王江亮【摘要】采用新型聚醚(EPEG)、丙烯酸、保坍功能小单体、L-抗坏血酸、双氧水、巯基乙酸为主要原料,于常温合成保坍型聚羧酸高性能减水剂(EBT-01).通过与采用不同醚合成的保坍型聚羧酸减水剂对比结果表明,该新型聚醚(EPEG)具有活性高、合成的产品性能好且稳定等优点.水泥净浆流动度及混凝土试验结果表明,其最佳合成工艺为:常温条件下,酸醚比2.5,酯醚比3.0,引发剂、链转移剂用量分别为单体总质量0.28％、0.45％,滴加时间1 h,滴加结束后于15～35℃保温反应0.5 h.将EBT-01与通用减水型聚羧酸高性能减水剂按m(EBT-01):m(PC-01)=4:6进行复配时,混凝土2 h坍落度基本无损失.【期刊名称】《新型建筑材料》【年(卷),期】2019(046)006【总页数】5页(P131-134,138)【关键词】新型聚醚(EPEG);高活性;常温合成;高保坍【作者】周普玉;王丽秀;张智达;李娟;王江亮【作者单位】山西佳维新材料股份有限公司,山西太原 030000;山西佳维新材料股份有限公司,山西太原 030000;山西佳维新材料股份有限公司,山西太原 030000;山西佳维新材料股份有限公司,山西太原 030000;中铁北京工程局集团有限公司,北京 100000【正文语种】中文【中图分类】TU528.042+.20 前言聚羧酸减水剂凭借其低掺量、高减水高保坍等优点，被广泛用于配制高强及超高强混凝土[1-5]。

由于聚羧酸减水剂特殊的分子结构，可根据需要制得所需性能的减水剂。

而目前市售的聚羧酸减水剂其混凝土坍落度大都会受到气温变化、运输距离、水泥品种的影响，尤其在炎热的夏天或长距离运输的时候，混凝土坍落度损失过快，施工过程需要采取增加减水剂用量或者通过复配缓凝剂等措施保持混凝土工作性能[6-7]，而增加减水剂用量混凝土搅拌前期会出现离析、泌水等现象，影响混凝土的匀质性，降低混凝土的抗压、抗折强度；而缓凝剂在气温过高的条件下容易发生变质，同样会降低混凝土的工作性能。

聚羧酸减水剂的合成工艺及性能研究一种新型聚醚类聚羧酸减水剂的合成工艺及性能研究摘要：采用奥克公司的新型聚醚OXAB-608和丙烯酸为聚合单体，通过水溶液自由基聚合合成了减水剂，研究了合成工艺对减水剂性能的影响规律。

结果表明：当聚醚与丙烯酸摩尔比为4.5，引发剂用量为聚合单体总质量的0.5%，链转移剂用量为聚合单体用量的0.17%，反应温度为60℃时，合成的聚羧酸减水剂在掺量为水泥质量的2.0%时，减水剂效果最好。

关键词：聚羧酸减水剂，丙烯酸，聚醚，自由基聚合Synthesis and Properties of new polyether polycarboxylatesuperplasticizerSun gui-e ，Fan lei ，Fu yang ，Zhou li-ming ，Liu zhao-bin，Zhu jian-min (Liaoning Oxiranchem. GROUP CO., LTD, Liaoning Liaoyang 111003) Abstract: oxiranchem corporation 's new polyether with OXAB-608 and acrylic acid as monomer was synthesized by aqueous solution radical polymerization water-reducing agent to study the properties of the synthesis process on water-reducing agent were investigated. The results showed that: When the ether with acrylic acid molar ratio of 4.5, triggering agent is the total mass of monomer 0.5%, chain transfer agent is 0.17% of monomer amount, the reaction temperature is 60 ℃, the synthesized poly - carboxylic acid water reducer for cement quality in the ash 2.0%, the water reducer best results.Keywords: polycarboxylate water reducer, acrylic acid, polyether, free radical polymerization1、前言高效减水剂又称超塑化剂，它的两种基本作用是使混凝土的水胶比降到最低和流动性达到最大。