發(fā)布時(shí)間：2020-07-10 09:17

【摘要】：聚羧酸減水劑(PCEs)被稱為第三代高性能減水劑,常被應(yīng)用于建筑工程的各個(gè)領(lǐng)域,具有性能優(yōu)良環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)。隨著聚羧酸減水劑產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,其主要原材料聚醚型大單體的產(chǎn)量和應(yīng)用都呈現(xiàn)不斷上升的趨勢(shì)。但由于缺少聚醚型減水劑共聚單體的競(jìng)聚率等基本數(shù)據(jù),在生產(chǎn)過(guò)程中只能依靠不斷的探索性實(shí)驗(yàn)優(yōu)化減水劑的性能。為了更好的進(jìn)行生產(chǎn)實(shí)踐,需要研究不同的醚類大單體與同一小單體發(fā)生共聚反應(yīng)時(shí)的反應(yīng)活性。本文進(jìn)行的研究?jī)?nèi)容如下:(1)競(jìng)聚率是共聚體系中單體進(jìn)入共聚物本領(lǐng)的大小,通過(guò)競(jìng)聚率的大小可以直觀的分析單體的共聚行為,為生產(chǎn)實(shí)踐做出指導(dǎo)。常用的計(jì)算競(jìng)聚率的方法包括FR法、YBR法和K-T法,數(shù)據(jù)結(jié)果表明FR法計(jì)算結(jié)果誤差較大,可采用YBR法和K-T法計(jì)算結(jié)果的平均值作為最終結(jié)果;(2)選取常見(jiàn)的兩種醚類大單體乙二醇單乙烯基聚乙二醇醚(EPEG)和異戊烯醇聚乙二醇醚(TPEG)分別與小單體丙烯酸(AA)在適宜的條件下進(jìn)行共聚反應(yīng),控制聚合反應(yīng)轉(zhuǎn)化率低于15%,通過(guò)凝膠滲透色譜和紅外光譜對(duì)合成的樣品進(jìn)行表征,通過(guò)FR法、YBR法和K-T法求取競(jìng)聚率,分析計(jì)算結(jié)果得出競(jìng)聚率為r_1(EPEG)=0.00381,r_2(AA)=1.43366;r_1(TPEG)=0.00610,r_2(AA)=3.27080;(3)計(jì)算結(jié)果表明兩種大單體基本都不發(fā)生均聚,小單體AA的均聚傾向要強(qiáng)于兩種大單體,而通過(guò)繪制共聚體系EPEG-AA和TPEG-AA的共聚曲線,我們可以發(fā)現(xiàn)兩種共聚都是非理想共聚,共聚曲線位于理想共聚曲線的下方,與理想共聚曲線沒(méi)有交點(diǎn),即共聚物的組成隨轉(zhuǎn)化率的變化而變化;(4)比較兩種醚類大單體活性,發(fā)現(xiàn)EPEG聚合活性明顯大于TPEG單體,也就是在相同條件下的共聚體系中,EPEG與小單體AA共聚的能力要比TPEG與小單體AA共聚能力強(qiáng),而在不同條件下,EPEG與AA聚合反應(yīng)所需的時(shí)間更短;(5)以單體配比為2:8的比例合成了自制減水劑EPEG-AA-PCEs和TPEG-AA-PCEs,對(duì)減水劑樣品進(jìn)行了勻質(zhì)性測(cè)試和混凝土的性能測(cè)試,包括混凝土坍落度測(cè)試、含氣量測(cè)試、凝結(jié)時(shí)間測(cè)試以及混凝土強(qiáng)度測(cè)試。測(cè)試結(jié)果表明自制PCEs在各方面均表現(xiàn)優(yōu)異,說(shuō)明自制PCEs的性能符合了市售減水劑的性能標(biāo)準(zhǔn)。
【學(xué)位授予單位】：山西大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TU528.042.2;O631.5
【圖文】：

緒論5圖1.3 均聚鏈和各種共聚類型的實(shí)例Fig 1.3 Examples of a homopolymer chain and various copolymer types因此，清晰的區(qū)別共聚物的類型是非常重要的，為了解共聚物的單體聚合活性，鏈段分布及共聚物的類型等引入競(jìng)聚率的概念。競(jìng)聚率是基于自由基共聚加成而提出的概念[49]，是單體均聚和共聚反應(yīng)鏈增長(zhǎng)的速率之比，通過(guò)競(jìng)聚率可直觀的分析大單體與小單體的共聚傾向，以及共聚單體進(jìn)入共聚物的本領(lǐng)[50]。而兩元單體（以M1、M2代表）共聚時(shí)鏈增長(zhǎng)反應(yīng)只有以下四種： 11111MMMk 12212MMMk 21121MMMk 22222MMMk 其中，k代表反應(yīng)速率常數(shù)，根據(jù)競(jìng)聚率的定義，則通常以r1代表單體M1的競(jìng)聚率，r2代表單體M2的競(jìng)聚率，則有：12111kkr 21222kkr 根據(jù)r的定義我們可以通過(guò)r的大小來(lái)判斷單體的共聚行為（以r1為例）：若r1=0時(shí)

14a）反應(yīng)前的GPC圖譜 b）反應(yīng)后的GPC圖譜圖3.1 聚合反應(yīng)發(fā)生前后的凝膠滲透色譜Figure 3.1 Gel permeation chromatography before and after polymerization由上兩圖可得，聚合反應(yīng)一段時(shí)間后，除在38.550 min處有響應(yīng)峰外，在28.233min處又有響應(yīng)峰，說(shuō)明聚合反應(yīng)合成共聚物，且轉(zhuǎn)化率為12.24%，符合轉(zhuǎn)化率低于15%的要求。3.2.2 聚合物的 FTIR 表征采用紅外光譜對(duì)實(shí)驗(yàn)所得樣品進(jìn)行表征，分析所得FTIR譜圖3.2，并參照紅外光譜分析表進(jìn)行分析。圖3.2 EPEG-AA樣品的紅外表征Figure 3.2 FTIR Analysis of EPEG-AA samples分析圖譜可知在3451 cm-1處存在一明顯的寬峰，應(yīng)為-OH的伸縮振動(dòng)吸收峰；在2888.90 cm-1處存在一強(qiáng)峰

a）反應(yīng)前的GPC圖譜 b）反應(yīng)后的GPC圖譜圖3.1 聚合反應(yīng)發(fā)生前后的凝膠滲透色譜Figure 3.1 Gel permeation chromatography before and after polymerization由上兩圖可得，聚合反應(yīng)一段時(shí)間后，除在38.550 min處有響應(yīng)峰外，在2處又有響應(yīng)峰，說(shuō)明聚合反應(yīng)合成共聚物，且轉(zhuǎn)化率為12.24%，符合轉(zhuǎn)化率的要求。 聚合物的 FTIR 表征采用紅外光譜對(duì)實(shí)驗(yàn)所得樣品進(jìn)行表征，分析所得FTIR譜圖3.2，并參照紅析表進(jìn)行分析。

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 陸志豹，吳平平，韓哲文，朱清仁;核磁共振法測(cè)定苯乙烯和甲基丙烯酸正丁酯競(jìng)聚率的研究[J];高分子學(xué)報(bào);1996年01期

2 余可思,應(yīng)圣康,俞槐根;用~(13)CNMR研究丁苯陰離子共聚體系中各活性種的競(jìng)聚率[J];高等學(xué)校化學(xué)學(xué)報(bào);1988年09期

3 陳星,董樂(lè)娟,胡力平,焦書(shū)科;丙烯酸β-羧乙酯-苯乙烯共聚合的研究[J];高分子學(xué)報(bào);1988年04期

4 華載文;陳水林;張堯君;沈定南;;紅外光譜法測(cè)定丙烯酸酯懸浮共聚競(jìng)聚率[J];中國(guó)紡織大學(xué)學(xué)報(bào);1988年04期

5 朱明高;;經(jīng)紗漿料聚合物的分子設(shè)計(jì)考慮[J];寧波大學(xué)學(xué)報(bào)(理工版);1988年02期

6 朱明高;;經(jīng)紗漿料聚合物的分子設(shè)計(jì)考慮[J];寧波大學(xué)學(xué)報(bào)(理工版);1988年02期

7 李佐邦,朱普坤;微機(jī)動(dòng)態(tài)搜索法測(cè)算共聚合反應(yīng)的競(jìng)聚率[J];天津化工;1989年03期

8 丁有駿,齊大荃;用~1H-NMR方法測(cè)定甲基丙烯酸甲酯同N-芳基取代甲基丙烯酰胺的競(jìng)聚率(英文)[J];北京大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1989年06期

9 陳忠仁;于在璋;潘祖仁;;AN-MA-SMAS水相沉淀聚合動(dòng)力學(xué) Ⅲ.競(jìng)聚率與共聚速率[J];石油化工;1989年02期

10 屠湘同;用競(jìng)聚率畫(huà)示意共聚曲線的簡(jiǎn)便方法[J];大學(xué)化學(xué);1989年02期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 丁有駿;齊大荃;王新登;潘景歧;;用~1HNMR方法測(cè)定N-芳基甲基丙烯酰胺與甲基丙烯酸甲酯共聚合的競(jìng)聚率[A];第四屆全國(guó)波譜學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文摘要集[C];1986年

2 崔們;楊萬(wàn)泰;張先宏;;懸浮聚合中氯乙烯與醋酸乙烯酯、氯乙烯與丙烯酸丁酯共聚合競(jìng)聚率的測(cè)定[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)2017全國(guó)高分子學(xué)術(shù)論文報(bào)告會(huì)摘要集——主題A：高分子化學(xué)（1）[C];2017年

3 崔冬梅;林飛;;高分子序列可控聚合[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第30屆學(xué)術(shù)年會(huì)摘要集-第十一分會(huì)：應(yīng)用化學(xué)[C];2016年

4 王志鵬;車子良;袁金穎;;鏈?zhǔn)焦簿鄯磻?yīng)的新分類法[A];2013年全國(guó)高分子學(xué)術(shù)論文報(bào)告會(huì)論文摘要集——主題P：高分子教育[C];2013年

5 肖艷;王璀;郎美東;;化學(xué)/酶法催化合成新型聚己內(nèi)酯[A];2011年全國(guó)高分子學(xué)術(shù)論文報(bào)告會(huì)論文摘要集[C];2011年

6 張金桃;李君;;丙烯腈與苯乙烯在離子液體中傳統(tǒng)自由基共聚合反應(yīng)競(jìng)聚率與序列分布的研究[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第二十五屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文摘要集（上冊(cè)）[C];2006年

7 王雅珍;閆海報(bào);楊國(guó)興;龔真萍;王元伍;;丙烯腈二元共聚體系競(jìng)聚率的紅外光譜測(cè)定[A];第六屆中國(guó)功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（7）[C];2007年

8 王子川;劉波;劉東濤;林飛;吳春姬;崔冬梅;;高分子組成與序列可控聚合與催化劑[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)2017全國(guó)高分子學(xué)術(shù)論文報(bào)告會(huì)摘要集——主題A：高分子化學(xué)（1）[C];2017年

9 王馳亮;王立;周峻峰;;丙烯酸酯二元共聚物的合成及其壓敏性能的研究[A];2005年全國(guó)高分子學(xué)術(shù)論文報(bào)告會(huì)論文摘要集[C];2005年

10 王秋云;桑偉;馬紅衛(wèi);李楊;;DPE衍生物的合成及其陰離子聚合特性研究[A];2015年全國(guó)高分子學(xué)術(shù)論文報(bào)告會(huì)論文摘要集——主題A-高分子化學(xué)[C];2015年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 繆金根;溶液共聚制備聚丙烯腈基碳纖維用紡絲液的模型化研究[D];華東理工大學(xué);2013年

2 徐安厚;超臨界二氧化碳中四氟乙烯基含氟聚合物的制備與性能研究[D];上海交通大學(xué);2011年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 秦鑫;兩種聚醚大單體與丙烯酸反應(yīng)競(jìng)聚率的測(cè)定與分析[D];山西大學(xué);2019年

2 陳嘉良;紫外光敏引發(fā)陽(yáng)離子聚丙烯酰胺三元共聚及反應(yīng)機(jī)理測(cè)定研究[D];太原理工大學(xué);2013年

3 徐少軍;HRP酶促AA/MA共聚競(jìng)聚率的測(cè)定及淀粉接枝AA/MA的研究[D];江南大學(xué);2018年

4 劉演莉;本體聚合法合成PMMA共聚物及其性能研究[D];華東理工大學(xué);2016年

5 同祿祿;陽(yáng)離子型聚丙烯酰胺的雙水相共聚法制備及應(yīng)用研究[D];長(zhǎng)安大學(xué);2017年

6 李西順;含活性環(huán)氧基的聚合物對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂的增韌研究[D];江南大學(xué);2011年

7 尹東杰;聚羧酸減水劑共聚單體活性研究[D];北京工業(yè)大學(xué);2016年

8 張照勝;聚羧酸系減水劑聚合理論、合成及性能研究[D];山西大學(xué);2016年

9 蔣家巧;丙烯酸高吸水樹(shù)脂共聚物組成及改性研究[D];東北林業(yè)大學(xué);2014年

10 郝文奇;碳纖維用丙烯腈共聚合的研究[D];東華大學(xué);2005年

本文編號(hào)：2748723