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聚羧酸与萘系减水剂相互作用机理研究

2024-05-15 10:06

聚羧酸减水剂具有高减水率和高保落度的特性,可以赋予混凝土高强度和耐久性。在国家大型水利、核电、桥梁等优质工程中展现出突出优势。与萘系减水剂相比,聚羧酸盐减水剂对砂石骨料含泥量敏感[1-3],且价格昂贵。因此,在实验室和工程建设中,人们尝试将聚羧酸减水剂和萘系减水剂混合使用,以发挥各自的优点。


聚羧酸盐聚合物粉末 萘系高效减水剂分子能稳定存在于水泥浆溶液中而不分解,不存在发生化学反应的潜在条件。但在实际应用中,聚羧酸与萘系减水剂的混合溶液并不具有1+1的协同效应。>2,但表现出1+1<2的抑制效果。可以推测,这两类减水剂分子直接或间接地相互作用。由上述分析可知,聚羧酸减水剂分子为分子量较大的柔性链段,萘系减水剂分子为分子量较小的刚性链段。 CH-π键的产生使萘系减水剂分子吸附到聚羧酸减水剂分子上,从而引起聚羧酸分子构象的变化。最直观的就是改变聚羧酸减水剂水溶液的粘度。


聚羧酸减水剂 由不饱和羧酸与含双键的甲氧基聚乙二醇大分子单体聚合而成。萘系减水剂是由萘与甲醛经磺化后缩聚而成。有两种类型的减水剂可供选择。该剂的分子结构如图4所示。聚羧酸减水剂的分子链段大部分由可围绕化学键自由旋转的CC键和CO键组成。 CC键的键角为109.5°(聚羧酸减水剂侧链中的CC键受氧原子参与的sp3杂化轨道影响,键角减小为104°)。萘系减水剂分子中苯环上的6个碳原子均具有6个未杂化的2p轨道,它们的电子云可以重叠形成封闭的离域大π键,不能被所有碳原子包围。它旋转。


聚羧酸和萘系高效减水剂混合溶液的粘度、表面张力和浆体流动性能与单一组分绝对值叠加的结果不同。柔性梳状聚羧酸分子和刚性线性萘分子的缠绕导致它们的相互作用在一定程度上相互抑制。本文将聚羧酸减水剂和萘系减水剂按不同比例配制成质量分数为10%的系列水溶液。测量了混合溶液的粘度和表面张力与减水剂比例的关系,并得出以下结论。 :

(1)萘系与聚羧酸减水剂混合液的粘度高于理论粘度值。当萘系减水剂溶质质量分数为9%、聚羧酸盐减水剂溶质质量分数为91%时,混合溶液的粘度值达到最大,即两者相互作用分子是最强的。

(2)萘系减水剂提高聚羧酸减水剂溶液的表面张力。相反,聚羧酸降低萘系减水剂溶液的表面张力。这可能是由于两者的相互缠绕和包覆所致。分子的构象发生变化。

(3)低比例的萘系减水剂对聚羧酸减水剂的初始分散性能没有明显影响。当高于7%时,聚羧酸减水剂的分散保持能力明显降低;低比例聚羧酸减水剂 该剂降低了萘系减水剂的初期分散效果



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