聚羧酸减水剂的合成工艺是什么

1.2 试验过程1.2.1 PC减水剂的合成将丙烯酸、引发剂缓慢滴加（1～1.5h滴完）到温度为80±2℃条件下的甲基丙烯磺酸钠溶液中，搅拌让其反应7h，生成一定分子量的主链MAS－AA。 在制得的聚合物MAS－AA中加入聚乙二醇与酯化催化剂，在温度为100±5℃条件下搅拌让其反应10h，待反应完成后，加入适量水溶解，用氢氧化钠中和到pH=7，得到一定浓度（30%）的聚羧酸系减水剂溶液。1.2.2　不饱和单体含量测定在溴化钠饱和的甲醇溶液中，加入溴后即得到三溴络合物(溴合溴化钠)，在过量的三溴络合物中，加入碘化钾释出碘，用硫代硫酸钠标准溶液滴定释出的碘，从而可以计算样品含双键的浓度。在丙烯酸与甲基丙烯磺酸钠聚合过程中，取少量的溶液测定不饱和单体的余留浓度。1.2.3 酯化酸值的测定在MAS－AA与聚乙二醇酯化过程中通过测定单位质量酯化反应物消耗标准NaOH溶液的体积来确定酯化反应物中H＋的浓度，从而说明酯化进行的程度。1.2.4水泥净浆流动度及流动度损失 称取水泥300g，量取水87g，采用截锥圆模（Φ上=36mm，Φ下 B>=64mm，h=60mm）测定掺减水剂的净浆流动度及60min的净浆流动度损失。减水剂的掺入量均以固含量计算。 1.2.5 红外光谱分析样品以丙酮与异丙醇沉淀聚合物,过滤干燥后用KBR晶片涂膜制样,采用PE580B型红外光谱仪测定。2 结果与讨论2.1温度对聚合反应中双键余留浓度的影响高性能减水剂的分子结构设计趋向是在高分子主链或侧链上引入强极性基团羧基、磺酸基、聚氧化乙烯基等。第一步丙烯酸与甲基丙烯磺酸钠聚合过程中最主要是合成高分子主链，同时引入强极性基团羧基、磺酸基。共聚过程中温度对体系达到平衡所用时间及双键的平衡浓度有很大的影响。而双键余留浓度越高，极性基团的接枝率越低；反之极性基团的接枝率越高。如图1所示当温度为70℃时，反应8小时达到平衡，平衡时双键余留浓度0.043mmol/g；当然温度升高为80℃时，反应7小时可以达到平衡，平衡时双键余留浓度降低为0.025mmol/g，当温度升高到90℃时，反应平衡时间大约为6h，平衡时双键余留浓度仍为0.025mmol/g；如果温度较低，引发剂引发效率低，反应速度慢，达到平衡所用时间长，双键余留浓度较高，聚合转化率较低，极性基团的接枝率亦低；温度过高反应剧烈，不易控制；综合考虑温度控制在80℃左右比较适合。2.2酯化反应中聚乙二醇投入量对水泥净浆流动度的影响高性能减水剂的分子结构设计趋向通过调节极性基与非极性基团比例和聚合物分子量增大减水性。通过酯化反应在MAS－AA上接枝聚乙二醇侧链时，聚乙二醇的用对水泥净浆流动度有很大的影响。图2为第二步酯化聚乙二醇与第一步聚合丙烯酸的摩尔比与水泥净浆流动度的关系。当聚乙二醇用量较少时，酯化接枝聚乙二醇侧链较少, 聚乙二醇侧链不能有效的发挥立体位阻作用而提高分散性；当聚乙二醇用量较多时，聚乙二醇不能完全反应，减水剂中含有较多过量的聚乙二醇，降低减水剂的有效成份，影响减水剂的性能；综合考虑聚乙二醇与丙烯酸的摩尔比为0.5比较合适。 2.3 酯化温度、时间对酯化反应物酸值的影响第二步酯化反应中，聚乙二醇的OH与MAS—AA主链上的COOH在酸性催化剂的作用下酯化脱水。在反应中，COOH过量，聚乙二醇的两个OH有可能同时酯化，导致减水剂分子结构破坏。为了提高酯化率，防止双酯的生成，应该严格控制温度和反应时间。如图3所示，当温度80℃左右时，反应速度较慢，反应时间较长，12h才能达到平衡，且平衡时H＋浓度较高约为1.1mmol/g；当温度为100℃时，10h能达到平衡，且平衡浓度约为1.0mmol/g；温度为120℃反应6h以后会交联，且不溶于水，聚乙二醇形成双酯分子量过高。综合考虑，在100℃反应10h比较合适。