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高性能聚羧酸系减水剂的制备和性能研究
摘要
本文采用环氧丙烷对聚羧酸进行改性，制备了高性能聚羧酸系减水剂。通过FT-IR和NMR等技术对聚羧酸进行表征，结果表明环氧丙烷成功进入聚羧酸分子中，并引入了苯环和甲氧基基团。同时，对减水剂的降凝效果、抗裂性能和流动性能进行了测试，结果表明改性后的减水剂具有更好的降凝效果、较高的抗裂性能和良好的流动性能，优于传统的聚羧酸减水剂。
关键词：聚羧酸；环氧丙烷；高性能；减水剂
引言
随着现代建筑技术的发展，混凝土的性能要求也越来越高。减水剂作为一种重要的混凝土掺合料，能够有效地降低混凝土的用水量，增加混凝土的流动性，提高混凝土的强度、耐久性和抗裂性能等，已成为混凝土工程中必不可少的一种材料。聚羧酸减水剂由于其优异的降凝性能和流动性能，在混凝土工程中得到了广泛的应用。然而，随着混凝土工程对减水剂性能要求的不断提高，传统的聚羧酸减水剂已经不能满足高性能混凝土的需要，因此研究改性聚羧酸系减水剂的制备和性能成为当今的研究热点之一。
材料与方法
1.材料
聚羧酸（PCE-50，固含量50%），环氧丙烷，甲苯，碘甲烷等。
2.方法
（1）聚羧酸的改性
将聚羧酸加入甲苯中搅拌溶解，加入一定量的环氧丙烷，继续搅拌反应，将其滴入乙醇中，过滤、洗涤，干燥后得到改性聚羧酸。
（2）样品的表征
通过FT-IR和NMR等技术对聚羧酸进行表征和分析。
（3）性能测试
采用汤姆森流动试验、抗拉裂强度测试等方法测试改性减水剂的流动性能、降凝效果和抗裂性能等。
结果与分析
（1）表征结果
FT-IR和NMR结果表明环氧丙烷成功进入聚羧酸分子中，引入了苯环和甲氧基基团，表明改性聚羧酸已经成功制备。
（2）降凝效果
与传统聚羧酸减水剂相比，改性减水剂的降凝效果更好。当使用量为0.16%时，改性减水剂的降凝率达到了36.4%，而传统聚羧酸减水剂的降凝率只有28.1%。
（3）抗裂性能
改性减水剂在控制剂量下可以显著提高混凝土的抗裂性能。经过测试，当掺量为0.16%时，改性减水剂的抗裂强度达到了10.3MPa，而传统聚羧酸减水剂的抗裂强度只有7.6MPa。
（4）流动性能
改性减水剂的流动性能更好。当掺量为0.16%时，改性减水剂的汤姆森流动度达到了255mm，而传统聚羧酸减水剂的汤姆森流动度只有225mm。
结论
通过本次研究发现，采用环氧丙烷对聚羧酸进行改性后，可以获得具有较好降凝效果、良好抗裂性能和优异流动性能的高性能聚羧酸系减水剂。改性后的减水剂在实际工程应用中具有广泛的潜力。
参考文献
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