亚硫酸氢钠用作链转移剂在聚羧酸减水剂合成中的应用
发布时间:
2021-04-26
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1.还原剂选用对产品性能的影响
亚硫酸氢钠不仅可以用作链转移剂,还可以同时用作还原剂。固定反应温度为40°C,滴加时间lh,保温反应时间为3h,MAH和FM摩尔比为1:1,MAH和FM与TPEG摩尔比为2.5:1, APS用量为TPEG用量的1%,底料SB用量为活性聚合单体总质量的0.8%,滴加料中用APS用量20%的SB配成的溶液与APS组成氧化还原体系,另一个采用同样用量的Vc与APS组成氧化还原体系,且把前者作为还原剂的SB加入底料中,以减水剂折固掺量0.1%时水泥净浆流动度为性能指标,考察两个还原剂对产物性能的影响。
实验结果表明,釆用SB作为还原剂,合成出的样品粘度小,净浆性能差,说明SB的还原性比Vc要差得多,在低温条件下,达不到有效降低APS产生自由基的活化能和提高引发活性的目的,因而本实验中选用APS与Vc构成的氧化还原体系进行研究。
2.正交设计与结果分析
固定反应温度为40°C,滴加时间lh,保温反应时间为3h, MAH和FM摩尔比为1:1,设计4因素3水平的正交试验,考察单体MAH和FM与TPEG摩尔比、APS用量、Vc用量和SB用量对产物性能的影响,以减水剂折固掺量0.1%时水泥净浆流动度为性能指标,其中APS用量为TPEG质量百分比,Vc用量为APS用量的质量百分比,SB用量为活性聚合单体总质量的百分比。
从正交实验结果的极差分析可以看出,影响产物性能的各因素影响力从大到小为MAH和FM与IPEG摩尔比、APS用量、SB用量和Vc用量,各因素极差不大,基本可以通过本次正交实验确定.佳工艺水平,MAH和FM单体与TPEG摩尔比为2.5时比摩尔比为3时产品具有更好的后期保持性。因此,.佳工艺条件选定为共聚单体与TPEG摩尔比为2.5,APS用量为聚謎用量的1%,Vc用量为APS用量的20%, SB用量为活性聚合单体总质量的0.8%。
3.马来酸酐和富马酸比例对产品性能的影响
马来酸酐和富马酸化学活性相似,都是一类不易自聚的单体,和TPEG则具有良好的共聚性。溶解性方面差别较大,富马酸比马来酸酐更难溶解,以至于全用富马酸和TPEG反应 会发现反应结束还有未反应的富马酸。羧基官能团属于聚豫酸减水剂的主导官能团,起主要的分散保持性能,另外酸酐基团在混凝土碱性条件下水解具有一定的缓释效果。因此,富马酸和马来酸酐的比例对产品性能的影响是.大的,从正交实验得到的.佳工艺基础上,固定马来酸酐和富马酸的总量与TPEG的摩尔比为2.5,调节富马酸和马来酸趼的比例,以减水剂折固掺量0.1%时水泥净浆流动度为性能指标,考察其对减水剂性能的影响。
可以看出,马来酸酐用量大,富马酸用量少时,由于起到主要吸附、分散基团的羧基官能团较少,不利于减水剂分子更好的吸附于水泥颗粒表面,故产物分散效果差,随着富马酸比例的升高,产物的分散性及保持性能都有大幅增加;但当富马酸用量过大时,其溶解性差、自聚活性低导致反应转化率降低,导致初始分散性大幅下降,同时酸酐基团比例的减少也引起保持性能的下降。根据以上结果分析马来酸酐和富马酸的.佳比例为1:1.5。