聚羧酸分析方法

① 聚羧酸系高性能減水劑:制備·性能與應用 pdf

聚羧酸高性能減水劑的制備、性能與應用
1、聚羧酸高性能減水劑的現狀
混凝土技術發展離不開化學外加劑,如泵送混凝土、自流平混凝土、水下不分散混凝土、噴射混凝土、聚合物混凝土、高強高性能混凝土等新材料的發展,高效減水劑都起到了關鍵作用。高效減水劑又稱超塑化劑,用於混凝土拌合物中,主要起三個不同的作用[1]:
①在不改變混凝土強度的條件下,改善混凝土工作性;
②在給定工作性條件下,減少水灰比,提高混凝土的強度和耐久性;
③在保證混凝土澆注性能和強度的條件下,減少水和水泥用量, 減少徐變、干縮、水泥水化熱等引起的混凝土初始缺陷的因素。
萘系高效減水劑的應用大約有20多年歷史,是目前工程應用中的主要高效減水劑品種。研究表明，聚羧酸系高效減水劑是比萘系性能更好的新型減水劑，在相同用量下，聚羧酸系減水劑能獲得更好的減水率和塌落度保持能力[2-5]。日本是研究和應用聚羧酸系減水劑最多也是最成功的國家,1998年以後聚羧酸系減水劑在日本的使用量超過了萘系減水劑[5]。近年來,北美和歐洲的一些研究者的論文中,也有許多關於研究開發具有優越性能的聚羧酸系的報道,研究重點也從磺酸系超塑化劑改性逐漸移向對聚羧酸系的研究。日本和歐美一些國家的學者發表的有關聚羧酸系減水劑的研究論文呈現大量增多趨勢,大多數正在開發研究聚羧酸類減水劑,方向主要偏重於開發聚羧酸系減水劑及研究有關的新拌混凝土工作性能和硬化混凝土的力學性能及工程使用技術等。國內聚羧酸系減水劑幾乎都未達到實用化階段。合成聚羧酸系減水劑可供選擇的原材料也極為有限,從減水劑原材料選擇到生產工藝、降低成本、提高性能等許多方面都需要系統研究[4]。
2、聚羧酸高性能減水劑的性能及作用機理
聚羧酸高性能減水劑與其它高效減水劑相比，有許多突出的性能[6]：
低摻量（0.2%--0.5%）而發揮高的分散性能；
保坍性好，90分鍾內坍落度基本無損失；
在相同流動度下比較時，延緩凝結時間較少；
分子結構上自由度大，外加劑製造上可控制的參數多，高性能化的潛力大；
由於合成中不使用甲醛，因而對環境不造成污染；
與水泥相容性好；
可用更多地利用礦渣或粉煤灰等混合材，從而整體上降低混凝土的成本。
聚羧酸系列高效減水劑的作用機理，國內這方面的研究較少[7]。從聚羧酸系高效減水劑的紅外譜圖可見[8]，有羧基、酯基、醚鍵,它們的波數分別是3433cm-1,1721cm-1,1110cm-1。

由於分子中同時有羧基和酯基，使其既可以親水，又具有一定的疏水性，由於聚羧酸系列具有羧基,同萘系減水劑一樣,DLVO[5]理論仍適用。羧基負離子的靜電斥力對水泥粒子的分散有貢獻。同樣,相對分子質量的大小與羧基的含量對水泥粒子的分散效果有很大的影響。由於主鏈分子的疏水性和側鏈的親水性以及側基—(OCH2CH2)—的存在,也提供了一定的立體穩定作用,即水泥粒子的表面被一種嵌段或接枝共聚物所穩定,以防發生無規則凝聚，從而有助於水泥粒子的分散。它的穩定機理是所謂的『空間穩定理論』[9],『空間穩定理論』是指由聚合物(減水劑)分子之間因佔有空間或構象所引起的相互作用而產生的穩定能力,這種穩定作用同一般的靜電穩定作用的差別在於:它不存在長程的排斥作用,而只有當聚合物構成的保護層外緣發生物理接觸時,粒子之間才產生排斥力,導致粒子自動彈開,文獻給出了兩種不同厚度保護層的熱能、距離曲線[16]，如圖2，3。
在介質中,聚合物的溶解熱通常大於零,因此從焓的角度看,由粒子相互靠近造成的局部分散劑濃度上升是有利的,但是,這同時又引起了熵的減小,而體系中後者往往是佔主要地位的,於是,立體穩定作用主要取決於體系的熵變,因而,也有人稱之為『熵穩定作用』。
從文獻[16]的2種不同厚度保護層的勢能 距離曲線可以看到,分散體系中任意2個粒子之間總的相互作用能VT,是由2部分構成的,一部分是范德華吸引位能VA,另一部分是立體作用位能VS,於是有:

VT=VA+VS.
當2個粒子的分散劑層外緣發生物理接觸,也就是2個粒子間的距離h小於分散劑層厚度δ的2倍,即h<2δ時,由於體積效應及界面層中的溶劑分子受到『排斥』,就會導致溶解鏈段的構象擾動,從而使局部的自由能上升,這時,VS可以用下式表達:
VS=2πakTV2τ22(0.5-x)Smix+2πakTτ2Se1,
式中,a為粒子半徑,V2為溶解鏈段的摩爾體積,τ2為粒子表面上單位面積分散劑鏈的數目,x為Flory溶液理論中聚合物/溶劑的相互作用參數,Smix和Sel分別是由粒子表面鏈段濃度分布所決定的函數。上式中前一項是溶劑滲透產生的混合項,後一項是由於粒子受到壓縮產生的彈性項。實際上,混合項總是遠遠大於彈性項,而且,當混合項趨近於零時,往往導致體系不穩定,發生凝聚。混合項為零的條件是:溶解鏈段與分散介質構成θ溶液,此時,x=0.5.所以,實際應用中,應選擇合適的聚合物,使介質大大優於θ溶劑。由上式的混合項中還可以看出,粒子表面覆蓋的溶解鏈越多,即τ2越大,體系越穩定,因此,減水劑中的溶解鏈段最好是牢牢地固定在粒子表面。當然,最好的方法是將減水劑做成接枝或嵌段共聚物,使其中的錨系鏈段不溶於介質,且與水泥粒子有良好的相容和結合,這樣,即能保證體系有足夠的穩定性而又不至於產生凝聚。同時,—(OCH2CH2)—中的氧 原子可以和水分子形成強的氫鍵,形成立體保護膜,據估計也具有高分散性和分散穩定性。以上分析表明,可以通過調節—COO-的量和帶—(OCH2CH2)—的 酯的量,以及—(OCH2CH2)—中m的數目來調節相對分子質量,而取得良好的分散效果。

另外，溫度，環境，PH值，離子等，都對聚羧酸高性能減水劑的性能有影響，文獻[10]對此進行了詳細研究。
3、聚羧酸高效減水劑的制備
根據減水劑的作用機理，通過調節酸和酯的比例，可以調節分子的親水親油值(HLB)，從分子設計的角度，來合成新型的聚羧酸高效減水劑。高性能減水劑的分子結構設計趨向是在分子主鏈或側鏈上引入強極性基團羧基、磺酸基、聚氧化乙烯基等,使分子具有梳形結構。通過極性基與非極性基比例調節引氣性,一般非極性基比例不超過30%;通過調節聚合物分子量增大減水性、質量穩定性;調節側鏈分子量,增加立體位阻作用而提高分散性保持性能。從文獻看目前合成聚羧酸系減水劑所選的單體主要有四種:
(1) 不飽和酸———馬來酸酐、馬來酸和丙烯酸、甲基丙烯酸;
(2) 聚鏈烯基物質———聚鏈烯基烴及其含不同官能團的衍生物;
(3) 聚苯乙烯磺酸鹽或酯;
(4) (甲基)丙烯酸鹽、酯或醯胺等。
常見的合成方法：
(1) 首先,合成所需結構的單體的物質———反應性活性聚合物單體,如用壬基酚或月桂醇和烯丙醇縮水甘油醚反應制備烯丙基壬基酚或聚氧乙烯醚羧酸鹽,或用環氧乙烷、聚乙二醇等合成聚鏈烯基物質———聚鏈烯基烴、醚、醇、磺酸,或合成聚苯乙烯磺酸鹽、酯類物質;第二步,在油溶劑或水溶液體系引入具有負電荷的羧基、磺酸基和對水有良好親和作用的聚合物側鏈,反應最終獲得所需性能的產品。實際的聚羧酸系減水劑可以是二元、三元或四元共聚物[11]。
(2) 原料:丙烯酸,甲基丙烯酸,馬來酸酐,衣康酸,丙烯酸羥基酯,甲基丙烯酸羥基酯,乙烯基磺酸鈉,丙烯基磺酸鈉,2- 丙烯醯胺 2- 甲基丙基磺酸鈉(AMPS),單羥基聚乙二醇醚(PEG 600,PEG 1000,PEG 1500),過硫酸鈉,過硫酸銨,雙氧水等，以上原料均為市售的工業級化工產品。合成方法:按照分子設計的要求配合各種單體的比例,分步加入反應瓶中,同時加入分子量調節劑和溶劑,用氮氣置換反應瓶內的空氣,並在氮氣保護下升溫到75～90℃,同時滴加含有引發劑的溶液和其它共聚單體組分1～2h,攪拌下進行聚合反應6～8h.聚合完成後得到粘稠狀共聚羧酸溶液.用稀鹼溶液調整pH值到中性,並調配溶液含固量在30%左右[12，13]。
(3) 聚羧酸系減水劑的分子結構呈梳型,側鏈也帶有親水性的活性基團,並且鏈較長,數量多。根據這種原理選擇了三種不同的單體,不飽和酸為馬來酸酐,鏈烴基物質為乙烯基磺酸鹽,非離子單體選的是丙烯酸甲酯,以上原料經過必要的純化手段,引發劑為K2SO4。共聚物合成在裝有溫度計,滴液漏斗,迴流冷凝管的四頸燒瓶中加入蒸餾水,開動攪拌器開始加熱,在迴流條件下,按配方混合單體加入滴液漏斗中,反應4小時,得到產品,測凈漿流動度。影響共聚反應的主要因素有乙烯基磺酸鹽、丙烯酸甲酯、馬來酸酐及引發劑K2SO4用量[14]。
(4) 原料：順丁烯二酸酐,醯胺類單體,過硫酸銨, 30%過氧化氫,氫氧化鈉,化學純。合成方法：本合成為自由基共聚合反應,採用過硫酸銨 30%雙氧水復合引發體系,水溶液聚合法,在102～110℃反應約8小時,產品為淺黃色透明溶液[15]。
4、結論
系統研究新型高性能減水劑仍存在很多困難,但研究新型高性能減水劑仍具有重要的理論意義和實用價值。對聚羧酸系減水劑的合成、作用機理和應用等方面的研究都存在一些尚待進一步深入的問題:第一,由於減水劑大多數在水體系中合成,難以了解不同單體間復雜的相互作用;第二,表徵對減水劑分子的方法存在局限性,尚不能清楚解釋減水劑化學結構與性能的關系,缺乏從微結構方面的研究;第三,雖然聚羧酸系減水劑與水泥的相容性比其它種類減水劑更好,但在混凝土流動性方面,當水泥和外加劑共同使用時,往往發生混凝土塌落度損失太快及快硬等現象,仍存在水泥和化學外加劑相容性問題,還未完全搞清減水劑是怎樣工作的;第四,在使用高性能減水劑的混凝土中,當單位水量減少,塌落度增大時,常常發生混凝土粘性太大、出現離析泌水現象等問題。
高性能減水劑的研究已成為混凝土材料科學中的一個重要分支,並推動著整個混凝土材料從低技術向高技術發展。研究聚羧酸系減水劑將更多地從混凝土的強度、工作性、耐久性、價格等方面綜合考慮。接枝共聚的聚羧酸類減水劑則主要通過不飽和單體在引發劑作用下共聚,將帶活性基團的側鏈接枝到聚合物的主鏈上,使其同時具有高效減水、控制塌落度損失和抗收縮、不影響水泥的凝結硬化等作用。展望未來,每一項混凝土技術的特殊要求都需要開發最優的外加劑,每一系列有很多不同的化學組成。隨著合成與表徵聚合物減水劑及其化學結構與性能關系的研究不斷深入,聚羧酸系減水劑將進一步朝高性能多功能化、生態化、國際標准化的方向發展。聚羧酸系減水劑能獲得更好的減水率和更小的塌落度損失，特別是在制備高流動性和低水灰比的混凝土方面具有其它傳統的高效減水劑無可比擬的優點，聚羧酸系減水劑將是21世紀減水劑系列中的主要品種。

② 聚羧酸減水劑的固含量檢測方法是什麼對於乾燥的時間沒有要求嗎 如在溫度在多少度，烘乾多少時間

固體含量試驗方法
本方法適用於測定混凝土外加劑的固體物的百分含量。
1�1 儀器
a. 分析天平(稱量200g，分度值0�1mg)；
b. 鼓風電熱恆溫乾燥箱(1～200℃)；
c. 帶蓋稱量瓶(25×65mm)；
d. 乾燥器(內盛變色硅膠)。
1�2 試驗步驟
1�2�1 將潔凈帶蓋稱量瓶放入烘箱內，於100～105℃烘30min，取出置於乾燥器內，冷卻30min後稱量，重復上述步驟直至恆重，其質量為m0。
1�2�2 將被測試樣裝入已經恆重的稱量瓶內，蓋上蓋稱出試樣及稱量瓶的總質量為m1。
試樣稱量：固體產品1�0000～2�0000g；液體產品3�0000～5�0000g。
1�2�3 將盛有試樣的稱量瓶放入烘箱內，開啟瓶蓋，升溫至100～105℃烘乾，蓋上蓋置於乾燥器內冷卻30min後稱量，重復上述步驟直至恆重，其質量為m2。
1�3 結果計算
固體物含量按式(1)計算：
m2-m0
固體含量(%)=---------×100…………………………………………(1)
m1-m0
式中：m0——稱量瓶的質量，g；
m1——稱量瓶加試樣的質量，g；
m2——稱量瓶加烘乾後試樣的質量，g。
固體含量試驗結果取三個試樣測定數據的平均值並精確到0.1mg。

③ 如何提高聚羧酸減水劑的保塌性能

使用能改善保塌性能大單體合成聚羧酸減水劑

名詞解釋：

聚羧酸減水劑

聚羧酸減水劑（Polycarboxylate Superplasticizer）是一種高性能減水劑，是水泥混凝土運用中的一種水泥分散劑。廣泛應用於公路、橋梁、大壩、隧道、高層建築等工程。該品綠色環保，不易燃，不易爆，可以安全使用火車和汽車運輸。

根據其主鏈結構的不同可以將聚羧酸系高效減水劑產品分為兩大類：一類以丙烯酸或甲基丙烯酸為主鏈,接枝不同側鏈長度的聚醚。另一類是以馬來酸酐為主鏈接枝不同側鏈長度的聚醚。以此為基礎，衍生了一系列不同特性的高性能減水劑產品。

在聚羧酸外加劑出現之前，有木質素磺酸鹽類外加劑，萘系磺酸鹽甲醛縮合物，三聚氰胺甲醛縮聚物，丙酮磺酸鹽甲醛縮合物，氨基磺酸鹽甲醛縮合物等。20世紀80年代初日本率先成功研製了聚羧酸系減水劑。新一代聚羧酸系高效減水劑克服了傳統減水劑一些弊端，具有摻量低、保坍性能好、混凝土收縮率低、分子結構上可調性強、高性能化的潛力大、生產過程中不使用甲醛等突出優點。

優劣特點

在很多混凝土工程中，萘系等傳統高效混凝土由於技術性能的局限性，越來越不能滿足工程需要。在國內外備受關注的新一代減水劑，聚羧酸系高性能減水劑，由於真正做到了依據分散水泥作用機理設計有效的分子結構，具有超分散型，能防止混凝土坍落度損失而不引起明顯緩凝，低摻量下發揮較高的塑化效果，流動性保持性好、水泥適應廣分子構造上自由度大、合成技術多、高性能化的餘地很大，對混凝土增強效果顯著，能降低混凝土收縮，有害物質含量極低等技術性能特點，賦予了混凝土出色的施工和易性、良好的強度發展、優良的耐久性、聚羧酸系高性能減水劑具有良好的綜合技術性能優勢及環保特點，符合現代化混凝土工程的需要。因此，聚羧酸系高性能減水劑正逐漸成為配製高性能混凝土的首選外加劑。據報道，日本聚羧酸外加劑使用量已佔所有高性能外加劑產品總量的80%以上，北美和歐洲也佔了50%以上。在我國，聚羧酸系減水劑已成功應用僅在三峽大壩、蘇通大橋、田灣核電站、京滬高鐵等國家大型水利、橋梁、核電、鐵路工程，並取得了顯著的成果。

同時聚羧酸減水劑也存在一些問題：1.高溫環境下保坍性不足；2.溫度敏感性強，同種聚羧酸減水劑在不同季節施工，混凝土保坍性相差甚遠；3.功能性產品較少，很難滿足超高、超長距離混凝土泵送、負溫施工、超早強混凝土的制備以及混凝土高耐久等要求；4.粘度高，在高摻合材、低水膠比混凝土配製中，混凝土粘度高，不利於施工；5.對砂石集料的含泥量敏感性強。 6.對機制砂適應也差，摻量敏感影響施工。

產品參數:

④ 聚羧酸減水劑的復配材料有哪些

參考資料：
混凝土外加劑在經歷了傳統的木質素磺酸鹽,萘磺酸鹽甲醛縮合物,三聚氰胺磺酸鹽甲醛縮合物,脂肪族氨基磺酸鹽之後,發展出了最新的聚羧酸系減水劑.聚羧酸系減水劑根據減水劑對水泥的作用機理,通過分子設計方法合成的具有梳型結構的分子鏈,從分子結構上解決了傳統減水劑普遍存在的坍落度經時損失大,減水率相對較低,以及會對環境產生危害等方面的問題.因此聚羧酸系減水劑必將成為21世紀綠色混凝土減水劑發展的一個重要方向.利用復配方法對聚羧酸系減水劑進行改性,可提高其性價比,有利於聚羧酸系減水劑的推廣與應用。
2. 聚羧酸系減水劑復配試驗
2.1 與傳統減水劑復配
聚羧酸系減水劑的分子結構由人工設計,多為"梳狀"或"樹枝狀",其分子主鏈上接有多個有一定長度和剛度的支鏈,在主鏈上也有能使水泥顆粒帶電的磺酸鹽或其它基團,一旦主鏈吸附在水泥顆粒表面後,支鏈與其它顆粒表面的支鏈形成立體交叉,阻礙了顆粒相互接近,從而達到分散(即減水)作用.傳統減水劑(木質素磺酸鹽,萘磺酸縮合物,磺化三聚氰胺等)的分子均為線狀結構,一旦分子吸附在水泥顆粒表面,分子磺酸鹽基團使水泥顆粒表面帶電,形成電場,由於帶電顆粒互斥,使顆粒在介質(水)中分散,從而達到減水作用.二者有效成分比例不同,分子量相差大,如共同使用,會產生不良反應,致使混凝土不具工作性。
2.2 與緩凝劑復配：
由於萘系等高效減水劑坍落度損失大的原因,以往的減水劑往往採用復配緩凝劑的方法來解決這個問題.緩凝劑多種多樣,與聚羧酸減水劑的適應性也不完全相同.其中,檸檬酸鈉就不適合與聚羧酸系減水劑進行復配.它與聚羧酸系減水劑復配不僅起不到緩凝作用,反而有可能引起促凝,且檸檬酸鈉溶液和聚羧酸系減水劑的互溶性也很差.而同為萘系減水劑緩凝改性成分的糖類緩凝劑,主要是葡萄糖酸鈉,同聚羧酸系減水劑復配就具有良好的操作性,其緩凝效果好,在摻量適宜的條件下還有增加混凝土的強度的作用。
試驗原材料：
水泥:42.5級的福建煉石普通硅酸鹽水泥；
粉煤灰:福州開發區華能電廠粉煤場生產的二級灰；
粗細骨料:閩江石,閩江砂；
外加劑:我國某公司生產的聚羧酸系減水劑母料1(固體含量40%),我國某公司生產的葡萄糖酸鈉。
試驗混凝土強度等級為C40。
2.3 與消泡劑,引氣劑復配：
在混凝土結構中,並非所有的氣泡都是有益的,一般認為泡徑小(10～100μm),分布均勻,構造穩定的氣泡是有益的氣泡;反之,泡徑大且尺寸不一,不均勻,不穩定的氣泡就是有害氣泡.因此工程上常利用消泡劑和引氣劑來調節混凝土內部孔結構(即氣泡)的數量和質量,從而達到改善混凝土某些性能的目的.採用"先消後引"技術對聚羧酸減水劑進行處理可取得明顯的效果.但並不是每一種消泡劑,引氣劑都適合與聚羧酸系減水劑復配,在使用時應多加註意。
試驗原材料：
水泥:42.5級的福建煉石普通硅酸鹽水泥；
粉煤灰:福州開發區華能電廠粉煤場生產的二級灰；
粗細骨料:閩江石,閩江砂；
外加劑:我國某公司生產的聚羧酸系減水劑母料2(固體含量60%),我國某公司生產的消泡劑。
試驗混凝土強度等級為C40。
3. 試驗結果分析：
3.1與葡萄糖酸鈉復配：
隨著葡萄糖酸鈉摻量的增大,混凝土的初始坍落度呈增長趨勢,60min坍落度呈增長趨勢,但經時損失均較小.在試驗中還發現,如果葡萄糖酸鈉過飽和,混凝土也容易出現泌漿和沉底現象.圖2為相同配合比條件下,隨著葡萄糖酸鈉摻量的變化,3d,7d,28d抗壓強度的試驗對比結果。
各組混凝土3d強度都達到30～40MPa,28d強度都達到50～60MPa.可見葡萄糖酸鈉雖然能延緩水泥水化過程,但並不影響早期強度的增長.而且由於粉煤灰的火山灰活性以及聚羧酸系減水劑的使用,混凝土28d強度也較高。
3.2 與消泡劑復配：
隨著消泡劑摻量的增大,混凝土的初始坍落度呈先增大後減小的趨勢,60min坍落度呈降低的趨勢.混凝土的初始坍落度先增大,其主要原因是由於消泡劑降低了混凝土中泡徑大,尺寸不一,不均勻,不穩定的有害氣泡.隨著消泡劑摻量的增大,有益氣泡也被消除,混凝土的初始坍落度又開始減小.在試驗中還發現,隨著消泡劑摻量的增大,混凝土的和易性開始變差。
隨著消泡劑摻量的增大,混凝土的各齡期抗壓強度都有增大趨勢,其主要原因是消泡劑降低了混凝土中的氣泡,使混凝土更加密實,從而提高了混凝土的強度。
4. 結論：
對聚羧酸系減水劑進行復配可以優化混凝土的性能,但各類用於復配的材料要事先進行預選,同時用於復配的材料也存在一個最佳摻量.有的復配材料在聚羧酸系減水劑中的用量很低,在稱量時要提高精度,才能發揮復配材料的最佳作用。

⑤ 聚羧酸減水劑的檢測方法

依據鐵建設（2009）152號文件要求，檢測方法執行8076、473，分別檢測減水率、含氣量、泌水率、坍落度保留值、抗壓強度比。

⑥ 塗料配方分析有哪些方法

塗料分析方法有裂解氣相色譜/質譜法。
採用裂解氣相色譜-質譜(PGC-MS)方法，只需1h即可對微量塗料樣品進行定性定量分析，不僅可確定塗料中使用的溶劑類型和塗料品種的大類，而且對於其主要成膜物質的具體結構、類型也能進行確認，並可定量分析拼用樹脂的含量差別。這樣通過檢測塗料組成是否與原指標相同，分析每種成分含量對性能的影響，從而控制產品質量和貯存穩定性，對於艦船塗料中是否出現了假冒偽劣產品，是否出現以低價低性能塗料替換高性能塗料品種，塗料樹脂含量是否減少等現象的仲裁和評判提供理論依據。
採用裂解氣相色譜/質譜聯用的方法，將微量塗料樣品在惰性氣氛中迅速加熱裂解，生成的許多裂解產物直接導入氣相色譜系統得到有效分離，採用質譜鑒定具有特徵性的裂解碎片。由於斷裂方式主要取決於該樣品的分子結構及所吸收的能量，因此該譜圖具有可辨明樹脂類型的特徵峰，與樣品結構的對應性明確、快速、准確、簡便。裂解氣相色譜分析中，常常遇到復雜的樣品，其裂解產物多達上百種，用常規色譜定性方法，如純物質對照、文獻保留時間等，很難說是嚴格意義上對裂解譜峰的鑒定。而此方法處理繁復，用保留值偶然一致作鑒定，很可能會誤判。GC和MS聯用是一種強有力的工具。採用高效毛細管將復雜混合物分離，由質譜訊號給出各種裂解產物的指紋質譜圖，即總離子檢出或選擇性離子檢出的特殊裂解質譜圖。不同特徵峰的「指紋」既可作為定性檢測塗料基料的依據，也可用於研究樹脂的細微結構。

⑦ 聚羧酸減水劑生產工藝

1 實驗 1.1 原材料 丙烯酸（AA）、甲基丙烯磺酸鈉（MAS）、過硫酸銨（APS）均為市售化學試劑；聚氧乙烯基烯丙酯大單體，自製，其聚合度分別約為9、23、35；水泥，P.O42.5R，重慶騰輝江津水泥廠產。 1.2 聚羧酸減水劑的合成方法 將丙烯酸、甲基丙烯磺酸鈉、過硫酸銨、聚氧乙烯基烯丙酯大單體分別用去離子水配成濃度為20%的水溶液。在裝有攪拌器、迴流冷凝管及溫度計的三頸燒瓶中分批滴加單體及引發劑，滴加完畢後在75℃下保溫反應一定時間。反應結束後，用濃度為20%的NaOH水溶液調節PH值至7～8，得到濃度約為20%的黃色或紅棕色聚羧酸減水劑。 1.3 正交試驗設計 採用正交試驗方法，通過改變丙烯酸（AA）、甲基丙烯磺酸鈉（MAS）、聚氧乙烯基烯丙酯大單體（PA）、過硫酸銨（APS）4個因素的用量，考察四因素在三水平下合成的聚羧酸減水劑對水泥凈漿初始流動度及流動度經時損失的影響，從而確定聚羧酸減水劑的最佳合成配方。正交試驗因素及水平見表1，表中引發劑APS用量為MAS、AA、PA等3種單體總質量的百分比。表2為不同實驗組數對應的各因素水平。 1.4 摻減水劑水泥凈漿流動度測試方法 水泥凈漿初始流動度按GB8077-2000《混凝土外加劑勻質性試驗方法》中測定水泥凈漿初始流動度的方法進行測試，W/C為0.29。 水泥凈漿流動度經時損失的測試方法為：保持一定水灰比，加入一定量的聚羧酸減水劑，按GB8077-2000《混凝土外加劑勻質性試驗方法》每隔一定時間測試水泥凈漿的流動度。 2 結果與分析 2.1 減水劑摻量對水泥凈漿初始流動度的影響 表3為對在表2中1～9組的3種聚羧酸減水劑（JH9、JH23、JH35）在不同摻量時對水泥凈漿初始流動度的影響。 由表3可知，當減水劑摻量大於0.5%以後，增加減水劑摻量，水泥凈漿初始流動度增大變緩。表明該聚羧酸減水劑的飽和摻量為水泥質量的0.5～0.8%。 2.2 聚羧酸減水劑合成配方的確定 通過對表3的實驗結果計算分析，可看出減水劑摻量為0.5%時四因素對水泥凈漿初始流動度影響的顯著程度。聚羧酸減水劑合成時各因素對水泥凈漿初始流動度影響的極差分析見表)（減水劑摻量為0.5%）。 2.2.1 聚羧酸減水劑JH9合成配方的確定 由表4可知：（1）在設計的原料用量范圍內，摻JH9的水泥凈漿初始流動度隨MAS、AA用量的增加而增加，隨PA和APS用量的增加而下降；（2）由極差R可知，四因素對水泥凈漿初始流動度影響均較顯著，影響程度從大到小依次為：PA、APS、AA、MAS；（3）JH9的較佳合成配方為：MAS：AA：PA（摩爾）=1.5：（5.0～7.0）：（1.0～1.25）,APS的用量為15%。 圖1為四因素在三水平下所合成的JH9聚羧酸減水劑對水泥凈漿流動度經時損失的影響。圖1中的水泥凈漿流動度為各因素分別在三水平下的算術平均值，減水劑摻量為水泥質量的0.8%（圖2和圖3與此相同）。 由圖1可知，MAS用量對水泥凈漿的初始流動度影響不大，但增大MAS用量有利於水泥凈漿流動度的保持，MAS用量為1.0～1.5mol時，水泥凈漿流動度經時損失曲線基本接近，因此，MAS用量取1.0～1.5mol為宜；增大AA用量對水泥凈漿初始流動度有利，但PA用量過大對水泥凈漿的流動度保持不利，AA用量取5.0mol為宜；PA用量對水泥凈漿流動度的保持有一最佳值，PA用量取1.25mol為宜；APS在三水平下對水泥凈漿流動度經時損失影響較小，APS用量可取15%～25%。 綜合考慮JH9摻量為0.5%時對水泥凈漿初始流動度和摻量為0.8%時對水泥凈漿流動度經時損失的影響，JH9的最佳合成配方為：MAS：AA:PA（摩爾）=1.5：5.0：1.25,APS用量為15%。 2.2.2 聚羧酸減水劑JH23合成配方的確定 由表4可知，水泥凈漿初始流動度隨MAS、PA、APS用量增加而下降，隨AA用量增加而增大。由極差R可知，四因素對水泥凈漿初始流動度影響均較顯著，影響程度從大到小依次為AA、APS、PA、MAS。較佳合成配方為：MAS:AA:PA（摩爾）=(0.5～1.5):5.0（1.0～1.25），APS用量15%。圖2為四因素在三水平下所合成的聚羧酸減水劑JH23對水泥凈漿流動度經時損失的影響。由圖2可知，MAS用量對水泥凈漿初始流動度的影響不大，但增大MAS用量有利於水泥凈漿流動度的保持，MAS用量取1.5mol為宜；AA用量為5.0～7.0時對水泥凈漿初始流動度影響不大，但AA用量過大不利於水泥凈漿流動度的保持，AA用量在3.0～5.0mol時的水泥凈漿經時損失基本接近，AA用量取5.0mol為宜；PA用量對水泥凈漿初始流動度的影響相差不大，PA用量為1.25mol和1.5mol時對水泥凈漿的流動度保持較好，PA用量取1.25～1.5mol為宜；APS用量為15%時，水泥凈漿的初始流動度大，經時損失小。 綜合前述，可得出聚羧酸減水劑JH23的最佳合成配方與JH9的相同。 2.2.3 聚羧酸減水劑JH35合成配方的確定 由表4可知，四因素在所設計的三水平下合成的聚羧酸減水劑JH35摻入水泥凈漿中，所測水泥凈漿的初始流動度相差不大。從極差R可知，合成JH35時各因素對水泥凈漿初始流動度的影響均不及合成JH9和JH23時顯著，影響程度稍大的為AA的用量。圖3為四因素在三水平下所合成的JH35對水泥凈漿流動度經時損失的影響。 由圖3可知，MAS用量對水泥凈漿初始流動度及流動度經時損失的影響均不大，MAS用量可取0.5～1.5mol；AA用量過少，初始流動度小，AA用量過大，流動度經時損失大，AA用量以5.0mol為宜；PA用量對水泥凈漿的初始流動度的影響不大，PA用量為1.00mol時，在經時60min前的流動度明顯高於用量為1.25和1.5mol時的流動度，而PA用量為1.25mol時的經時流動度始終大於用量為1.5mol時的流動度，因此用量PA 可取1.25～1.5mol；APS用量為15%時，初始流動度大，且流動度經時損失小，APS 取15%為宜。 綜合前述，聚羧酸減水劑JH35的最佳合成配方為：MAS：AA:PA（摩爾）=1.0：5.0：1.0,APS用量為15%。 2.3 採用最佳配方合成的減水劑對水泥凈漿流動度的影響 減水劑對水泥顆粒的分散作用與其分子結構及形態有關，水泥凈漿的流動度經時損失主要與水泥粒子表面減水劑分子吸附層的立體斥力有關。對於該聚羧酸減水劑，水泥凈漿分散性保持的機理還在於減水劑分子中聚醚側鏈以酯鍵的形式與主鏈連接，在鹼性環境中發生分解，緩慢釋放羧基，二次補充作用於水泥粒子間的靜電斥力，使水泥凈漿流動度的損失得到有效控制。 聚羧酸減水劑JH9、JH23、JH35的側鏈長度不同，空間位阻效應不同，對水泥凈漿分散性及分散保持性也就不同。圖4為JH9、JH23、JH35在不同摻量時對水泥凈漿初始流動度的影響。圖5為摻JH9、JH23、JH35（摻量均為水泥質量的0.5%)對水泥凈漿流動度經時損失的影響。由圖4可知，不同側鏈長度的聚羧酸減水劑JH9、JH23、JH35在不同摻量下對水泥凈漿初始流動度影響相差不大。 由圖5可知，摻聚羧酸減水劑JH23、JH35的水泥凈漿的經時損失小，尤以JH23聚羧酸減水劑為佳；而摻JH9的水泥凈漿流動度經時損失大。可見側鏈較長的聚羧酸減水劑對水泥凈漿的流動度保持有利。這是因為多羧酸系共聚物為梳形柔性吸附，其疏水基團吸附在水泥顆粒表面，聚醚側鏈向外伸展，側鏈較長的聚羧酸減水劑的空間位阻比側鏈較短的聚羧酸減水劑的大，同時因為聚羧酸減水劑中的側鏈以酯鍵的形式與主鏈連接，在鹼性環境中發生緩慢分解而釋放羧基，側鏈較長的聚羧酸減水劑羧基釋放時間相對較長，從而使流動度經時損失小，有利於流動度保持。 3 結論 （1）盡管磺酸基具有較強的吸附能力和分散性，具有較強的表面活性，有利於減水劑分子在水泥顆粒上吸附，提高動電位，但MAS用量越多，對水泥顆粒的分散性並非越大。 （2）AA用量較大時對提高水泥凈漿的分散性有利，但對分散性的保持不利。 （3）引發劑過硫酸銨用量過大，對水泥凈漿的分散性及分散性的保持不利。這是由於引發劑用量愈大，減水劑分子量愈小，分子鏈愈短。短的分子鏈對水泥凈漿分散性及分散性保持不利。 （4）PA用量較大時，對水泥凈漿的初始流動度不利，但有利於流動度保持。 （5）合成不同側鏈長度的聚羧酸減水劑，其最佳配比不盡相同。對於聚羧酸減水劑JH9 和JH23其最佳配比為：MAS：AA:PA（摩爾）=1.5：5.0：1.25,APS用量為15%；JH35的最佳配比為MAS：AA:PA（摩爾）=1.0：5.0：1.0,APS用量為15%。。 （6）在最佳配比下合成的JH23、JH35聚羧酸減水劑有較好的初始流動度且流動度經時損失小，尤以JH23為佳。聚羧酸減水劑JH9的經時損失大。

⑧ 外加劑的減水作用機理是什麼

外加劑的減水作用機理是通過分子包裹進行減水作用的，通俗講就是通過減水劑分子填充水泥分子的縫隙，阻止和減緩水泥對水的吸附作用，也就是空間位阻作用，從而提高水泥和水的界面張力。
混凝土外加劑是在攪拌混凝土過程中摻入，占水泥質量5%以下的，能顯著改善混凝土性能的化學物質，在混凝土中摻入外加劑，具有投資少、見效快、技術經濟效益顯著的特點。隨著科學技術的不斷進步，外加劑已越來越多地得到應用，外加劑已成為混凝土除4種基本組分以外的第5種重要組分。

⑨ 聚羧酸系高性能減水劑含固量怎麼測

稱取約2g試樣，精確至0.0002g，置於已恆重的稱量瓶(φ60mm x 30mm)中，小心搖動，使試液自然流動，於瓶底形成一層均勻的薄膜。放置乾燥箱中，逐漸升溫至110℃，於(110±2)℃下乾燥4h，取出放入乾燥器中，冷卻至室溫，稱量。
以質量百分數表示的固體含量X按下式計算:

X=(m2-m1)/m×100％

式中:ml—稱量瓶的質量，g;
m2 — 乾燥後試樣與稱量瓶的質量，g；
m— 試樣的質量，g。
允許差。
取平行測定結果的算術平均值為測定結果，每次平行測定結果的絕對差值不大於0.30%.