TPEG聚醚对聚羧酸减水剂性能的影响.pdf

浙 江 化 工 2 0 1 2 年第4 3 卷第 1 1 期 一 7 一 文章霸 号 1 0 o 6 4 l 8 4 2 O l 2 l l o 0 o 7 0 4 T P E G聚醚对聚羧酸减水剂性能的影响 张建锋宋永良 王家丰 杨慧芬 浙江五龙新材股份有限公司 浙江 德清 3 1 3 2 0 1 摘要 按照 混凝土外加剂用聚醚及其衍生物 J c T 一 2 0 3 3 2 0 1 0 国家标准选取五种符合国家 标准的不同厂家的T P E G聚醚 在同一合成工艺下制备聚羧酸减水剂 并依据 混凝土外加剂 标准进 行测试 测试结果表明采用不同厂家的T P E G聚醚在相同的工艺条件下制备的聚羧酸减水剂性能不 同 T P E G聚醚对聚羧酸减水剂的水泥适应性以及混凝土性能有较大的影响 关键词 T P E G聚醚 适应性 混凝土性能 0 前言 随着国家重大工程的不断开工建设 各类型高 性能聚羧酸减水剂越来越多地应用到工程建设中 为更好地满足工程需要 国内聚羧酸减水剂经历了 由聚酯型聚羧酸减水剂向聚醚型聚羧酸减水剂的 转变过程 聚醚型聚羧酸减水剂又从最初的丙烯醇 聚醚 简称 A P E G聚醚 发展到 目前的异戊烯醇聚 醚 简称 T P E G聚醚 聚羧酸减水剂的每一步发 展都有其独特的性能和特点 但相比而言 采用 T P E G聚醚制备的聚羧酸减水剂不仅兼具了A P E G 聚醚减水剂生产工艺简单的特点 同时对水泥有更 好的适应性 混凝土坍落度损失更小 尤其是夏季 高温时性能尤为突出 因而越来越多的聚醚生产厂 家和聚羧酸生产单位将 目 光转向了 T P E G聚醚 一 夜之间 T P E G聚醚如雨后春笋般在全 国遍地开花 除几大聚醚生产厂外 相对较小规模的聚醚生产厂 也层出不穷 由于各个生产单位所采用的生产设备 催化剂技术 管理水平等存在有一定的区别 造成 聚醚的品质千差万别 虽然已经制订了 混凝土外 加剂用聚醚及其衍生物 J C f I 2 0 3 3 2 0 1 0 国家标 准 各个生产单位的T P E G聚醚都能满足国家标准的 规定 但由于聚醚品质的内在差别 同一个工艺条件 下 能制备出性能优异的聚羧酸减水剂的往往只有 寥寥数家可以满足要求 对聚羧酸减水剂的生产和 应用带来诸多不便 本文根据 目 前市场聚醚情况 选取采用五种不同厂家生产的T P E G聚醚在同一条 件下制备聚羧酸减水剂 考察 T P E G聚醚本身的内 在品质以及其对聚羧酸减水剂性能的影响 1 实验内容 1 1实验原材料 T P E G聚醚性能指标有国家相关标准见表 1 聚 醚结构式如下 C I 1 2 C C I 1 3 C H 2 C I I 2 O C H 2 C H 2 O m c 2 c H3 O n 丙烯酸 工业级 顺丁烯二酸酐 工业级 引发 剂 A 促进剂 B C 分子量调节剂 D 3 2 N a O H溶液 工业级 去离子水 修 回日期 2 0 1 2 0 7 0 6 作者简介 张建锋 1 9 8 4 男 河南省太康县人 本科毕业 助理工程师 主要从事混凝土外加剂和染料分散剂的合成研究 万方数据 8一 Z HE J I AN G C H E MI C A L I N D U S T R Y V o 1 4 3 N o 1 1 2 0 1 2 1 2试验仪器及设备 四口玻璃烧瓶 温度计 搅拌器 滴加装置 电 热套 氮气导管 1 3合成工艺 将去离子水投入带有搅拌器 温度计 滴加装 置和氮气导管的四口 玻璃烧瓶内 投入一定量的顺 丁烯二酸酐搅拌直至完全溶解 按比例投入 T P E G 聚醚 升温至 5 8 6 5 通人 N 加入 引发剂 A 的水溶液 搅拌 5 m i n 后开始滴加丙烯酸水溶液和 由促进剂 B c与分子量调节剂 D组成的水溶液 丙 烯酸水溶液滴加 3 h 其中前 1 5 h 滴加总量的三分 之一 后 1 5 h 滴加总量的三分之二 B C与 D水 溶液均匀滴加 3 5 h 滴加完毕后保温反应 4 5 m i n 加水稀释 用 3 2 N a O H溶液调节物料 p H值为 6 0 6 5 即得 4 0 聚羧酸减水剂母液 1 4产品测试 水泥 铜陵海螺 P O 4 2 5 宁国海螺 P O 4 2 5 金 峰 P O 4 2 5 南方绍洋 P O 4 2 5 基准水泥 P O 4 2 5 对水泥的适应性测试 聚羧酸减水剂母液掺量 为水泥质量的0 5 考察其净浆流动度以及净浆流 2 5 0 百 2 0 0 鑫 1 5 o 蔟 10 0 葵 l5 5 0 舟0 动度经时损失 混凝土性 能测试 依据 混凝土外加剂 G B 8 0 7 6 2 0 0 8 测试混凝土相关性能 测试混凝土 配合比 C S G大 G小 7 2 1 5 0 1 2 3 7 7 聚羧酸减水 剂母液掺量为水泥质量的 0 5 2 结果与讨论 分别选取五种不同厂家生产的 T P E G聚醚 如 表 1 从样品分析数据来看 除江苏 X X化工公司生 产 T P E G聚醚分子量相对较小 不能满足 J C q 一 2 0 3 3 2 0 1 0 要求外 其余各个厂家的 T P E G聚醚均 符合国家标准要求 分别采用以上 5 种 rr P E G聚醚 在同一工艺条件下制备聚羧酸减水剂 所得产品依 次记为 P c I P C 一 1 I P C 一 P C 一 1V P C V 2 1 T P E G聚醚对聚羧酸减水剂适应性的影响 将所得聚羧酸减水剂母液 P C I P C 一1 I P C 一 P c 一 P c V 分别采用铜陵海螺 P O 4 2 5 宁国 海螺 P O 4 2 5 金峰 P O 4 2 5 南方绍洋 P O 4 2 5 基准 水泥 P O 4 2 5 五种不同水泥在水灰比相同 同等温 度和湿度条件下进行净浆流动度及其经时损失试 验 童 22 5 0 1 5 0 霪 10 0 5 0 兜0 PC I P C 一 P C 一 P C 一 P C V 减水荆母 液种类 图1不同聚羧母液在铜陵海螺水泥中应用情况 P C I P C 一 P C 一 P C 一 1V P C V 减水荆母液种类 图2不同聚羧母液在宁国海螺水泥中应用情况 万方数据 浙 江 化 工 2 0 1 2 年第 4 3 卷第 1 1 期 一9一 2 5 0 旦2 0 0 1 5 0 囊 舟0 2 5 0 I l 2 0 0 1 5 0 蓁 舟0 2 5 0 8 2 0 0 1 5 0 霪1 0 0 5 0 兜0 P C I P C 一1 I P C I I I P C 一1 V P C V 减水剂母液种类 图3不同聚羧母液在金峰水泥中应用情况 町 匿 l P C I P C 一 1 I P C 一 P C I V P C V 减水剂母液种类 图 4不同聚羧母液在南方绍洋水泥中应用情况 P C I P C 一 P C 一 1 11 P C 一 1 V P C V 减水荆母液种类 图5不同聚羧母液在基准水泥中应用情况 从图 1 一 图 5 可以看出 五种 T P E G聚醚所制备 的聚羧酸减水剂在掺量 水灰比相同的情况下 在每 种水泥中的净浆流动度及其经时损失有较大的区 别 最高可达到 2 5 0 瑚 m 且 6 0 m i n 净浆流动度几乎 无损失 采用浙江 X X化工公司和江苏 X X化工公 司的T P E G聚醚所制备的聚羧酸减水剂性能较差 由此可见 虽然各个厂家生产的T P E G聚醚符合国 家标准要求 但在相同的工艺条件下制备的聚羧酸 减水剂性能差别较大 究其原因就是聚醚内在品质 的差别 2 2 T P E G聚醚对聚羧酸减水剂混凝土性能的影响 水泥 铜陵海螺 P O 4 2 5 依据 G B 8 0 7 6 2 0 0 8 掺量 0 5 在 2 0 条件下 考察不同T P E G聚醚所得的聚羧酸减水剂对混凝土 坍落度大小 坍落度经时损失 含气量以及强度的 影响 如表 2 袁 2 混凝土性能指标 由 表 2 可以看出 采用不同T P E G聚醚所制备的 聚羧酸减水剂对混凝土性能的影响有着较大的区 别 前三种聚醚所制备的聚羧酸减水剂在应用过程 中新拌混凝土性能比较稳定 坍落度经时损失小 含气量符合要求 强度稳步增长 而采用后两种 T P E G聚醚所制备的聚羧酸减水剂在用水量相同的 情况下 初始坍落度和扩展度远小于前三种 1 h 后 坍落度损失明显 混凝土后期强度增长缓慢 一 童 一 一 一 一 o 一 一 睦 一 万方数据 一 l 0 Z H E J I A N G C H E M I C A L I N D U S T R Y V o 1 4 3 N o 1 1 2 0 1 2 根据资料报道 不饱和聚醚内游离 P E G含量的 多少和聚醚分子量分布是造成混凝土含气量高低 的主要原因之一 更进一步说明由于不同T P E G聚 醚内在组分的不同 造成品质差别 2 3所得减水剂母液粘度的测定 将所得 P C I P C 一1 1 P C 一 1 1 1 P C 一 1 V P C V聚 羧酸减水剂母液调整 p H值 含量 温度完全相同的 情况下 采用 N D J 一 5 S 数字式粘度计进行粘度测定 测试结果如表 3 表 3各母液粘度指标 从物料粘度可以看出 不同厂家 T P E G聚醚在 相同的工艺条件下 反应状态不 同 所得物料粘度 差别较大 间接反映出所得减水剂分子量的差别 可见 不 同厂家 不 同品质 的聚醚给聚羧酸减水剂 合成带来较大的影响 3 结论 1 在相同的合成工艺条件下 采用符合国家 标准的不同厂家的 T P E G聚醚所制备的聚羧酸减水 剂性能有明显差别 T P E G聚醚对聚羧酸减水剂的 水泥适应性以及混凝土性能有较大的影响 2 在选择和使用 T P E G聚醚的过程中 仅仅依照 国家标准 J C T 一 2 0 3 3 2 0 1 0 是不够的 需要根据合 成工艺有针对性地选择适合工艺本身的聚醚 3 建议 国家相关单位和聚醚生产企业 尽早建 立更为完善的聚醚检测方法 找出不同厂家聚醚本 身的内在区别 为用户提供更为广阔的选择空间 参考文献 1 J C J r 2 0 3 3 2 0 1 0 混凝土外加剂用聚醚及其衍生物 S 2 2孙桂娥 范雷 等 一种新型聚醚聚羧酸减水剂的合成 工艺及性能研究 c 1 I科隆杯 混凝土外加剂征文 中国建筑材 料联合会混凝土外加剂分会第十二次会员代表大会 厦门 2 0 1 0 4 3 俞清阳 王家丰 等 聚羧酸系高性能减水剂合成及 应用的研究 C 第三届全国聚羧酸系高性能减水剂及其应用 技术交流会 北京 2 0 0 7 9 4 1 0 1 f 4 1 G B 8 0 7 6 2 0 0 8 混凝土外加剂 s T h e I n flu e n c e o f TPEG Po l y e t h e r o n t h e P e r f o r ma n c e o f P0 l y c a r b 0 x y l a t e S u p e r p l a s t i c i z e r ZHANG d i a n f e n g SONG Yo n g l i a n g W ANG J i a f e n g YANG Hu i f e n Z h e j i a n g Wu l o n g N e w Ma t e ri a l s C o L t d D e q i n g Z h e j i a n g 3 1 3 2 0 1 C h i n a Ab s t r a c t B a s e d o n t h e C h i n a n a t i o n a l s t a n d a r d P o l y e t h e r a n d i t s d e ri v a t i v e s f o r c o n c r e t e a d mi x t u r e s f J C 厂 r 一 2 0 3 3 2 0 1 o c h o o s e fi v e E G p o l y e t h e r f r o m d i ff e r e n t ma n u f a c t u r e r s wh i c h c o n o i m t h i s s t a n d ard T h e n s y n t h e s i z e d p o l y e a r b o x y l a t e s u p e r p l a s t i c i z e r i n t h e s a me p r o c e s s a n d t e s t e d o n t h e s t a n d ard Co n c r e t e a d mi x t u r e s nl e t e s t r e s u l t s h o ws t h a t d i f f e r e n t manufa c t u r e r s 耶陋 G p o l y e t h e r l e a d s t o d i ff e r e n t p rop e r t y o f p o l y e a r b o x y l a t e s u p e r p l a s t i e i z e r T P E G p o l y e t h e r h a v e h i g h i n f l u e n c e o n c e me n t a d a p t a b i l i t y o f p o l y c a r b o x y l a t e s u p e r p l a s t i c i z e r a n d c o n c r e t e p r o p e r t y Ke y t o r d s T P EG p o l y e t h e r a d a p t a b i l i t y c o n c r e t e p e rf o r ma n c e 乍 0 采 0 乍 能 浙江化 r 征订启事 浙江化 r 杂志系中化蓝天集团有限公司主管 浙江省 化工研究院有限公司主办 国家新闻出版总署批准的浙江省 惟一的综合性化工科技期刊 为中国学术期刊综合评价数据 库 中国学术期刊 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