一种新型星形结构聚羧酸超塑剂的制备、表征及性能评价

《Journal of Applied Polymer Science》：Preparation, Characterization, and Performance Evaluation of a New Type of Polycarboxylate Superplasticizer With Star-Shaped Structure

星形单体通过酯交换和迈克尔加成反应制备，进而合成聚羧酸系超塑剂CPCE和对比材料YPCE。通过流变测试、FTIR、NMR、GPC等分析CPCE的分散机理和性能优势，证实其减水率28.9%、坍落度200mm及抗压强度优于YPCE，机理涉及静电排斥和空间位阻效应，吸附层厚度1.27nm大于YPCE的0.56nm。

　　

摘要

通过酯化反应和迈克尔加成反应，以戊二糖醇、丙烯酸和二烯丙胺为原料合成了星形单体。然后在H?O?-Vc氧化还原引发体系下，利用乙二醇单乙烯基聚氧乙烯醚与丙烯酸及星形单体进行自由基聚合，制备出了星形聚羧酸超塑化剂CPCE。同时，还制备了对比用的梳状聚合物YPCE。通过单因素实验方法对合成参数进行了优化，并利用FTIR、NMR和GPC等技术对分子结构进行了表征。分散机理的研究通过流变性能、Zeta电位、总有机碳吸附、X射线光电子能谱、扫描电子显微镜和光学显微镜等技术进行。CPCE和YPCE的性能测试结果如下：砂浆减水率分别为28.9%和26.6%；混凝土坍落度分别为200毫米和155毫米；混凝土膨胀率分别为387.5毫米和360毫米；混凝土抗压强度分别为13.7 MPa（3天）、20.6 MPa（7天）和27.4 MPa（28天）。这些结果表明，CPCE具有优异的分散性、减水性和抗压性能。CPCE和YPCE在孔溶液中的流体动力学半径分别为32.7纳米和21纳米。CPCE的吸附层比YPCE更厚，分别为1.27纳米和0.56纳米，这可能归因于CPCE更大的空间位阻效应。机理研究表明，CPCE优异的减水性和分散性是由于静电排斥效应和空间位阻效应共同作用的结果。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。