用马来酸酐合成聚羧酸高效减水剂的研究
206.000
225.000
191.000
196.667
average 2
208.000
206.000
221.667
218.000
average 3
214.667
197.667
216.000
214.000
Max difference 8.667
27.333
30.667
21.333
从表2可以看出，在本试验中，随丙烯酸用量增加，水泥净浆流动度增大；随着引
河南省科技攻关项目(0524270008)
CH 2
CH l
C
OC
O
CH2 CH3
CH m CH2
SO3M
CH n
C
O
OM
O
CH2CH2 O
H x
OM
Fig. 1 the designed result’s molecular structure
2 实验部分
2．1 试剂与原料
聚乙二醇，分子量1000，工业品；对甲苯磺酸，分析纯；过硫酸铵，分析纯；甲基 丙烯磺酸钠，工业品；丙烯酸，工业品；马来酸酐，工业品。
3.2 影响共聚合成聚羧酸减水剂的因素
聚羧酸系高效减水剂合成过程中，通过改变丙烯酸、甲基丙烯磺酸钠、马来酸酐聚 乙二醇酯的配比，引发剂用量，反应温度，反应时间，研究上述4个因素在一定水平下 对减水剂性能的影响。每个因素选取三个水平，采用L 9(34)正交实验设计方案，设计 如表1。试验结果及分析如表2所示。
3.1.1 马来酸酐和聚乙二醇的摩尔比对酯化产率的影响
马来酸酐和聚乙二醇的摩尔比对酯化产率的影响结果如图 2 所示：
esterification rate(%)
60
50
40
30
20
10
0 0 12 3 45 6
n
：n acrylic acid
polyethelene glycol
Fig. 2 The influence of n acrylic acid：n polyethelene glycol for the esterification yield
由图2可以看出，在反应温度85℃，反应时间5h，催化剂用量为马来酸酐3%（质量 百分比）条件下，随着n马来酸酐：n聚乙二醇比例的升高，酯化率升高较快，酸醇摩尔 比继续增大，酯化率继续增加，但增加幅度减缓。酯化反应是可逆反应，采用马来酸酐 适当过量的方法，有利于平衡反应向产物方向进行，提高酯化率。在n马来酸酐：n聚乙 二醇为1：3时，酯化率接近50%。
75
85
95
time（h）
4
5
6
*catalyst mass divide the total mass of methy1propanesulfonic sodium and PEM。
Tab. 2 The orthogonal test results and analysis
factor
Content Catalyst tempreture
5 结论
Fig.6 The infrared spectrum of water-reducer
(1) 通过单因素测试分析，选择较佳的酯化条件为： n马来酸酐：n聚乙二醇=3：1，催化剂 加入量为马来酸酐用量的3%（质量百分比），反应温度85℃，反应时间4h。
(2) 通过正交实验分析，得到较佳的合成条件为：n马来酸聚乙二醇酯：n丙烯酸：n甲基丙烯磺酸钠为1： 3：1，引发剂的用量为甲基丙烯磺酸钠、马来酸酐聚乙二醇酯总量的3%（质量百分比），
3.1.4 反应时间对酯化产率的影响 反应时间对酯化产率的影响结果如图5所示：
esterification rate（%）
50
48
46
44
42
40
2
3
4
5
6
time(h)
Fig. 5 The influence of reaction time for the
esterification yield
2．3 性能与结构测试
按GB 8077—87《混凝土外加剂匀质性试验方法》测试水泥净浆流动度。 将反应产物蒸馏提纯后，采用薄膜法用FT-IR200型傅立叶红外光谱仪进行测试。
3 结果与讨论
3.1 影响合成马来酸聚乙二醇酯的因素
实验采用聚乙二醇和马来酸酐，在对甲苯磺酸催化作用下，研究马来酸酐和聚乙二 醇的摩尔比、催化剂用量、反应温度和反应时间对酯化产率的影响，进行了单因素实验。
SYNTHESIS HIGH PERFORMANCE POLYCARBOXYLIC ACID WATER REDUCER WITH MALEIC ANHYDRIDE
ZhANG Haibo, GUAN Xuemao (Collage of Materials Science and Engineering,Henan Polytech
50 48 46 44 42 40
70 75 80 85 90 95 100 tempreture℃
Fig. 4 The influence of reaction temperature for the esterification yield
由图4可以看出，在反应时间5h，催化剂用量为马来酸酐3%（质量百分比），n马来酸酐 ：n聚乙二醇为3：1条件下，随着温度的升高，酯化率增大，当温度高于85℃时，酯化率较 高，接近50%。
1 分子设计
根据减水剂作用相关理论[6-8]，聚羧酸高性能减水剂分子结构以具有较短主链，较长 支链的梳型结构为宜，同时主链上要求含有极性较强的羧基、磺酸基等极性基团。本试 验以马来酸酐、丙烯酸为原料引入羧基，以甲基丙烯磺酸钠引入磺酸基，聚乙二醇（分 子量1000）为长支链。设计产物结构式示意图如图1所示。
由图3可以看出，在反应温度85℃，反应时间5h，n马来酸酐：n聚乙二醇为3：1条件下，随 着催化剂用量的增加酯化率增大，但当催化剂用量增大到3%时，继续增加催化剂量，酯 化率增加减缓。
3.1.3 反应温度对酯化产率的影响
反应温度对酯化产率的影响结果如图4所示：
esterification rate（%）
3.1.2 催化剂用量对酯化产率的影响
催化剂用量对酯化产率的影响结果如图3所示：
50
esterification rate（%）
45
40
35
30
0
2
4
6
catalyst content（%）
Fig. 3 The influence of the catalyst amount for the esterification yield
4 红外光谱结构分析
对合成产物进行红外光谱分析，由红外光谱图6中可以发现在3422cm－1处有羟基的振 动吸收峰出现，由于氢键的作用，吸收峰比较宽，在1105cm－1处存在C—O—C吸收峰，证 明聚合物中含有聚氧乙烯基的支链，在1727 cm－1处存在—COO－的特征吸收峰，证明聚 合物中含有羧基，在960 cm－1处出现磺酸基吸收峰。傅立叶红外光谱对共聚产物的分析 结果表明，参与共聚合反应的单体通过打开碳碳双键成功的进行了所要求的共聚反应， 合成得到的聚合物结构与分子设计预期的结构相符。
University,Henan,Jiaozuo,454100,China)
ABSTRACT：The synthesis way includes a macromolecular compound of maleic anhydride with polyethylene glycol to generate carboxylate with polyoxyethylene group chain，then add methy1propanesulfonic acid，acrylic acid．It can polymerize the product with the initiator per-sulfate．The molar ratio for comonomers，catalyst，Reaction temperature and time was studied．The results show that the superplasticlzer has excellent properties，such as high water reducing rate，good workability，and high dispersing ability． Key words: Polycarboxylic Water Reducer,esterification, copolymerization
发剂用量增加，水泥净浆流动度减小，可能由于引发剂用量过大时，体系聚合速率过快， 易导致凝胶效应，也会造成聚合物分子量过小，影响减水剂分散能力；随温度升高水泥 净浆流动度先增后减，温度升高有利于聚合反应，但当温度过高时，可能造成分子量过 大，不利于减水效果。由极差分析可以看出，反应温度对试验效果影响最大（极差 30.667），引发剂用量影响次之（极差27.333），反应物配比影响最不明显（极差8.667）。 最优化的反应条件为：n马来酸聚乙二醇酯：n丙烯酸：n甲基丙烯磺酸钠为1：3：1，引发剂的量为马来酸聚 乙二醇酯与甲基丙烯磺酸钠总质量的3%，反应温度为85℃，反应时间为5h。
time
Test result（mm）
ratio
content
test1
1
1
1
1
190
test 2
1
2
2
2
223
test 3
1
3
3
3
205
test 4
2
1
2
3
240
test 5
马来酸酐在聚羧酸盐减水剂合成中的应用
马来酸酐在聚羧酸盐减水剂合成中的应用3王 智1,孙 策1,蒋小花2,张志伟2(1 重庆大学化学化工学院,重庆400044;2 重庆大学材料科学与工程学院,重庆400045)摘要 随着聚羧酸盐减水剂的不断发展,马来酸酐在其合成中的应用也越来越多。
根据马来酸酐与丙烯酸(以及甲基丙烯酸)各自的特性和聚羧酸盐减水剂合成的技术要求,分析了它们在合成过程中的作用和主要差别,并概述了马来酸酐在合成中的应用情况,最后提出了马来酸酐在合成中应用的几点建议。
马来酸酐及其酯的分子结构和化学活性独特,应用于聚羧酸盐减水剂的合成必将有广阔的前景。
关键词 聚羧酸盐减水剂 马来酸酐 酯化 大分子单体 共聚 改性Application of Maleic Anhydride in Synt hesis of Polycarboxylate SuperplasticizersWAN G Zhi 1,SUN Ce 1,J IAN G Xiaohua 2,ZHAN G Zhiwei 2(1 College of Chemistry and Chemical Engineering ,Chongqing University ,Chongqing 400044;2 College of Materials Science and Engineering ,Chongqing University ,Chongqing 400045)Abstract With the unceasing development of polycarboxylate superplasticizers ,maleic anhydride is used more and more in its synthesis.In the paper the effects and main differences of maleic anhydride and acrylic acid (and me 2thacrylic acid )in the synthesis of polycarboxylate superplasticizers are analyzed according to their respective characte 2ristics and technical requirements for synthesis.The application status of maleic anhydride in the synthesis of polycar 2boxylate superplasticizers is summarized ,and some suggestions on the research about its application are put forward at last.Thanks to the particular molecule structure and chemical activity of maleic anhydride and its ester ,the applica 2tion in synthesizing polycarboxylate superplasticizers will certainly have broad prospects.K ey w ords polycarboxylate superplasticizers ,maleic anhydride ,esterification ,macromonomer ,copolymeriza 2tion ,modification 3重庆市科委攻关项目(CSTC ,2008AC4036)资助 王智:男,1968年生,副教授,硕士生导师,工学博士,主要研究领域为固体废弃物建材资源化、土木建筑材料与建筑功能材料 Tel :023********* E 2mail :cquwangzhi @0 引言聚羧酸盐减水剂[1-4]具有低掺量、高减水率、低坍落度损失、低收缩、后期增强效果好、生产过程中不污染环境等优点,被认为是一种高性能水泥混凝土减水剂。
新型两性型聚羧酸减水剂的制备研究
全 国中文核 心期刊
杆 建巍
中 科 核 期 国技 心 刊
新型两性型聚羧酸濂水剂硇制备研究
蒋 卓君 ， 方云 辉 ， 庆 如 ， 鑫祺 ， 温 郭 林添 兴
（ 建科之杰新材料有限公司， 建 厦门 福 福 ３ １０ ） ６ １ １
摘要 ： 由马来酸酐与乙醇胺酰化酯化后得到的产物 （ ， 再与酯类大单体（。 Ｔ） 共聚得到一种新型两性型聚羧酸减水剂。试验结
（ｕ ａ ｒ ｉ ｎ Ｓ ｉ ｃ ｅ ａ ｒ ｌ Ｃ ． ｔ． ｉ ｅ ６ １Ｆ ｉ ， ｈ ａ Ｆ ｊ ｎ Ｐ ｍ ｎ ｔ ｃ ｎ ｅＮ ｗ Ｍ ｔ ａ ｏ Ｌ ， ａ ｎ ３ １０ ， ￣ ａ Ｃ ｉ ） ｉ ｏ ｅ ｅ ｅ ｓ ｉ ｄＸ ｍ １ ｎ ｎ
Ａ ｂｓｒ ｃ ： ｎｅ ｔｐ ｆａ ｈｏｅｉ ｏｙ ａｂ ｘ ｌｔ ｕ ｅｐａ ｔ ｉｅ ｓ ｓｎｈ ｓｚ ｄ ｂ ｓｎ ｎ ｅ ｔｒｍａｒ ｍｏ ｏ ｒＴＩ ａ ｄ ａ ｔ ａ ｔ Ａ ｗ ｙ ｅ ｏ ｍｐ ｔｒｃ ｐ ｌｃ ｒｏ ｙａｅ ｓ ｐ ｒ ｌｓｉ ｚ ｒｗａ ｙ ｔｅ ｉｅ ｙ ｕ ｉｇ ａ ｓｅ ｃｏ ｎ ｍｅ （ ） ｎ ｃ
ｌｔｒｗ ｅ ｈ ｏ ａｅ ｃ ｎ ｅｔｄ ｉ ｔ ｓｌ ）ｉ Ｏ１ ％ ａ ｄ Ｗ／ ｓ０２ ． ａｅ ， ｈ ｎ ｔｅ ｄ ｓｇ （ｏ ｖ ｒ ｎ ｏ ｏｉ ｓ ．８ ｅ ｄ ｎ Ｃ ｉ ． ９
马来酸酐型聚羧酸高效减水剂的合成
关键词 ： 马来酸酐； 聚羧酸减 水剂 ； 酯化 ； 共聚 中 图分 类 号 ： Ｔ Ｕ ５ ２ ８ ． ０ ４ ２ ． ２ 文献标识码 ： Ａ 文 章编 号 ： １ ０ ０ １ — ７ ０ ２ Ｘ（ ２ ０ １ ３ ） ０ ９ — ０ ０ ３ １ — ０ ４
Ｓ ｔ ｕ ｄ ｙ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｓ ｙ ｎ ｔ ｈ ｅ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ ｐ ｏ ｌ ｙ ｃ ａ ｒ ｂ ｏ ｘ ｙ ｌ ａ ｔ ｅ ｓ ｕ ｐ ｅ ｒ ｐ ｌ ａ ｓ ｔ ｉ ｃ ｉ ｚ ｅ ｒ ｗｉ ｔ ｈ ｍａ ｌ ｅ ｉ ｃ ａ ｎ ｈ ｙ ｄ ｒ ｉ ｄ ｅ Ｚ ＨＡＮＧ ＨⅡ ｏ ， ｓ ＨＡＮ Ｇ Ｈａ ｉ ｔ ａ ｏ． ＧＵＡＮ Ｘ／ ／ ， ｅ ｍ￣ ／ ｏ
（ Ｃｏ ｌ ｌ ａ ｇ ｅ ｏ ｆ Ｍａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ｓ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｉｎ ｒ ｇ， Ｈｅ ｎ ａ ｎ Ｐｏ ｌ ｙ ｔ ｅ ｅ ｈ Ｕｎｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｊ ｉ ａ ｏ ｚ ｕ ｏ ４ ５ ４１ ０ ０， Ｈｅ ｎ ａ ｎ， Ｃｈ ｉ ｎ ａ ） Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｍａ ｄ ｅ ｍａ ｌ ｅ ｉ ｃ ａ ｎ ｈ ｙ ｄ ｉｄ ｒ ｅ （ ＭＡ） ａ ｎ ｄ ｐ ｏ ｌ ｙ ｅ ｔ ｈ ｙ ｌ ｅ ｎ ｅ ｇ ｌ ｙ ｃ ｏ ｌ（ ＰＥＧ） ｏ ｃ ｃ ｕ ｒ ｅ ｓ ｔ ｅ ｒ ｉ ｉｃ ｆ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｒ ｅ ａ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｏ ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｍａ ｌ ｅ ｉ ｃ ａ ｃ ｉ ｄ ｐ ｏ ｌ ｙ ｏ ｘ ｙ ｅ ｔ ｈ ｙ ｌ ｅ ｎ ｅ ｅ ｓ ｔ ｅ ｒ ｍａ ｃ ｒ ｏ ｍｏ ｌ ｅ ｃ ｕ ｌ ａ ｒ ｍｏ ｎ ｏ ｍｅ ｒ （ ＰＥＭ） ．Ａｎ ｄ ｐｏ ｌ ｙ ｃ ａ ｒ ｂ ｏ ｘ ｙ ｌ ａ ｔ ｅ ｓ ｕ ｐｅ ｒ ｐ ｌ ａ ｓ ｔ ｉ ｃ ｉ ｚ ｅ ｒ ｗａ ｓ ｐ ｒ ｅ ｐ ａ ｒ ｅ ｄ ｆ ｒ ｏ ｍ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｐ ｏ ｌ ｙ ｍｅ ｒ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
马来酸甘油磷酸酯改性型聚羧酸减水剂的合成及性能研究
新型建筑材料2020.120引言聚羧酸减水剂作为新一代高性能减水剂因其具有高减水率、高保坍、超分散性和超稳定性等优点，近年来已成为国内外研究的热点[1-4]。
该类减水剂为具有两亲属性的低分子梳型聚合物，通常是以带有末端双键的端烯基烷撑聚氧乙烯醚大单体与不饱和羧酸小分子单体在引发剂作用下以共聚合方式合成的[5]，其中聚醚大单体约占聚羧酸减水剂固体分总质量的80%，其结构对聚羧酸减水剂的性能有重要影响。
在各种不饱和聚醚大单体中，烯丙醇聚氧乙烯醚（APEG ）因其价格低廉、原材料来源广泛，逐渐成为国内外研究聚羧酸减水剂的热点[6-7]。
以APEG 为大单体制备聚羧酸减水剂的关键之一是提高聚醚单体转化率。
目前研究较多的是APEG 与马来酸酐（MAH ）共聚[8-12]，但大部分转化率较低，产品减水保坍性能较差；且大部分合成温度在60℃以上，生产能耗较高。
存在以上情况主要是因为APEG 本身聚合活性较低，需要较高温度才能达到其活化能要求；而MAH 受对称结构和空间位阻的影响，其聚合活性偏低，导致合成母液单体残留较高，母液的减水保坍性能较差；而其它的不饱和单体如丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羟乙酯等活性过高，与APEG 聚合时易自聚，也会导致单体转化率低，进而影响减水剂的性能。
本研究采用双氧化还原体系降低反应活化能，从而降低反应温度，降低生产能耗；通过对马来酸酐进行酯化改性，提升马来酸酐的聚合活性；同时引入的酯基能提高减水剂的分散保持性。
将该自制功能单体与APEG 共聚制备一种具有良好缓释功能的聚羧酸减水剂，考察其减水效果和经时分散性能。
1合成工艺研究1.1原材料及仪器设备（1）合成原材料摘要：以缩水甘油、多聚磷酸、马来酸酐合成的马来酸甘油磷酸酯作为功能单体，与丙烯酸、烯丙醇聚氧乙烯醚共聚，同时采用过硫酸铵-双氧水/抗坏血酸的双引发体系作为引发剂，合成单体转化率达95%的聚羧酸减水剂，该减水剂对水泥有良好的吸附分散性能，2h 混凝土坍落度损失小于10%。
马来酸酐类聚羧酸减水剂研究现状及展望_许永东
·102·
与羟基之间反应所以该酯化反应生成的是单酯，相比较酸 酐与羟基之间反应，反应活性高即使在不加催化剂的情况 也有相当高的酯化率，此外该反应不生成水，不存在因反 应生成水而影响反应平衡。相比较若用丙烯酸进行酯化反 应，反应需用苯甲基磺酸酸作为反应催化剂，同时也需运 用携水剂及时带走反应中的水分使反应朝着酯化的方向 进行。如伍双全[19]等在合成聚乙二醇丙烯酸单酯时在反应 中每隔 0.5 h 进行减压蒸馏出去体系中的水分来提高酯的 产率。
（2）马来酸酐与聚乙二醇酯化双酯的生成。 当马来酸酐过量时，目前存在两种学说：A 王智[20]等人 认为马来酸酐将与聚乙二醇马来酸单酯发生酯化反应生 成双酯，该反应是生成的单酯带醇羟基的一端与马来酸酐 发生反应，酯化过程没有水生成。B 张超灿[21]等认为生成双 酯的第二个酯是羧基与羟基之间反应，该反应的活性较 低，需用催化剂存在下才能顺利进行并且反应伴随着水的 生成。 当聚乙二醇过量时，聚乙二醇与所生成单酯的两端带 有羧基与羟基易发生分子脱水缩聚反应，该缩合物目前也 有人报道作为合成聚羧酸减水剂的大单体，如胡建华[22]等 就利用马来酸酐与 2-丙烯酰胺 2-甲基-丙基磺酸，丙烯酸， 丙烯酸羟丙酯，醋酸乙烯酯，聚乙二醇的缩聚物进行共聚 合成多功能团的聚羧酸减水剂。 2.2.2 马来酸酐与甲氧基聚乙二醇酯化 （1）甲氧基聚乙二醇单酯生成是酸酐与羟基的反应， 反应活性较高，而甲氧基聚乙二醇双酯的生成是在单酯反 应的基础上羧酸与羟基的反应，反应活性较低。在不加催化 剂的条件下就能生成所要的单酯，并且所得产物相对较纯。 若在加入催化剂的情况下，增加酸酐与羟基的反应活性，同 时也增强单酯中的羧酸与羟基之间酯化活性，从而进行双 酯化反应。如靳林[23]等人用马来酸酐与甲氧基聚乙二醇酯 化反应，通过加入催化剂对甲苯磺酸与不加入对甲苯磺酸 反应进行对比，分析产物的质谱图得出，不加催化剂所得 到的产物相对纯度较高，双酯副产物少。 （2）当甲氧基聚乙二醇过量时，在催化剂的条件下生 成对称结构双酯。目前未见报道用此双酯来作为共聚单体 进行合成聚羧酸减水剂。 2.2.3 以马来酸酯大单体参加共聚反应 从物质的结构上来看然该类物质都具有部分相同点， 都具有羧基、酯基，其中羧基基团易与水泥水化产生的Ca2+ 形成稳定的络合物，并通过化学键、胶凝材料强烈地黏结 起来[24]。同时由于 Ca（OH）2 含量多是引起混凝土易开裂的 主要因素，特别是在骨料与水泥黏结的过渡区。聚羧酸减水 剂分子中的羧酸根容易与 Ca（OH）2 发生化学反应，形成羧 酸钙盐降低过渡区 Ca（OH）2 的浓度，从而增强骨料与胶凝 材料的黏结力，提高混凝土的抗拉性能。酯基在碱性条件下 水解成含羧基物质，及时地补充混凝土体系中有效成分很 好的延缓水泥水化过程。 同时也存在着不同点：如甲氧基聚乙二醇马来酸单酯
马来酸酐在聚羧酸盐减水剂合成中的应用
马来酸酐在聚羧酸盐减水剂合成中的应用马来酸酐在聚羧酸盐减水剂合成中的应用。
用中文生成内容长度
700字左右；并按照列表划分好。
随着建筑行业的发展，混凝土已经成
为了最常见的建筑材料之一。
然而，在混凝土制作过程中，需要添加
大量的水才能使其变得易于搅拌和浇注。
这样做虽然可以提高生产效率，但同时也会降低混凝土强度和耐久性。
因此，人们开始寻找新的
方法来解决这个问题。
马来酸酐就是其中一个被广泛使用的化学物质。
它是一种有机化合物，具有较强的缩水性能。
当加入适量的马来酸酐
到混凝土中时，它可以与水分子结合形成稳定且均匀分布在整个混凝
土体系内部的微小孔隙结构。
通过控制孔隙大小和数量等参数，可以
有效地调节混凝土表面张力、流动性、抗渗透性以及其他重要特性，
并提高其强度和耐久性。
除了在普通混凝土制作过程中使用外，在预
应力钢筋混凝土、自密实硬化（SCH）等领域也都有广泛应用。
总之，马来酸酐作为一种优秀缩水剂，在现代建筑行业发挥着越来越重要的
作用，并将继续推动该领域技术不断进步与创新。
列表：1. 马来酸骨架结构
2. 马来酸与水反应原理
3. 操作注意事项
4. 应用范围及优点。
用马来酸酐合成聚羧酸高效减水剂的研究
根据减水剂作用相关理论[6-8]，聚羧酸高性能减水剂分子结构以具有较短主链，较长 支链的梳型结构为宜，同时主链上要求含有极性较强的羧基、磺酸基等极性基团。本试 验以马来酸酐、丙烯酸为原料引入羧基，以甲基丙烯磺酸钠引入磺酸基，聚乙二醇（分 子量1000）为长支链。设计产物结构式示意图如图1所示。
3.1.1 马来酸酐和聚乙二醇的摩尔比对酯化产率的影响
马来酸酐和聚乙二醇的摩尔比对酯化产率的影响结果如图 2 所示：
esterification rate(%)
60
50
40
30
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10
0 0 12 3 45 6
n
：n acrylic acid
polyethelene glycol
Fig. 2 The influence of n acrylic acid：n polyethelene glycol for the esterification yield
206.000
225.000
191.000
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221.667
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Max difference 8.667
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30.667
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从表2可以看出，在本试验中，随丙烯酸用量增加，水泥净浆流动度增大；随着引
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Test result（mm）
ratio
content
test1
1
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1
1
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test 2
马来酸酐类聚羧酸盐减水剂的合成与性能研究
化 学 研 究 与 应 用
Ｃ ｅ ｃ ｌ ｓ ａ ｃ ｎ ｐ ｉ ａｉｎ ｈ ｍｉａ ｅ ｒｈ ａ ｄＡｐ ｌ ｔ Ｒｅ ｃ ｏ
Ｖｏ ． ４， ． ０ １２ Ｎｏ １ Ｏｃ ． ２ ２ ｔ ， ０１
文章 编 号 ：０４１５ （０ ２ １－５ ６ ６ １０ —６６ ２ １ ）０１８－ ０
马来 酸 酐类 聚 羧 酸盐 减水 剂 的 合成 与性 能研 究
王 智 ， 宗浩 ， 林 孙 策 ， 郭清春
（ 重庆大学化学化工学院， 重庆 ４０４ ） ００４
摘要： 目前聚羧酸减水剂大多 由甲基丙 烯酸合 成 ， 马来酸酐 因其结 构对称 、 而 活性 较低等特 点而合成 工艺 简
单、 易于控制 。本文研究 以马来酸酐 、 甲氧基聚 乙二醇 、 乙烯基磺 酸钠 、 甲基丙烯 酸为原料采用 先酯化再共 聚
ｅ ｙａｅ ｓ ｐ ｒ ｌｓｉ ｚ ｒｗ ｔ ｃ ｏ ｙ ｒ ｕ ｓ ｓ ｌ ａｅ ｇ ｏ ｐ ， ｙ ｘ ｅ ｌｎ ｔ ｅ ｒｕ ｓ Ｔ ｅ ｅ ｔ ｉ ａｉ ｅ ｃ ｉ ｓａ ｃｕ ｉｌ ｂ ｘ ｌｔ ｕ ｅ ｐａ ｔ ｉｅ ｉ ａｂ ｘ ｌｇｏ ｐ ， ｕｆ ｎ ｔ ｒ ｕ ｓ ｐ ｌ ｏ ｙ ｔ ｙｅ ｅ ｅ ｈ ｒｇｏ ｐ ． ｈ ｓ ｒ ｃ ｔ ｎ ｒ ａ ｔ ｎ ｉ ｒ ｃａ ｃ ｈ ｒ ｏ ｏ ｈ ｅ ｆ ｉ ｏ ｏ
的方法合成 出了含有羧酸基、 磺酸基 、 聚氧乙烯基的马来酸酐类 聚羧 酸减水剂 。酯化反应是极其关键 的一步 ， 通过研究表明马来酸酐 甲氧基 聚乙二醇单酯最佳合成条件为 ： 酸醇 比为 １ １ １ 催化剂用 量为 ＭＰ Ｇ质量 的 ．５：、 Ｅ ６ ，反应时 间４ ， ％ 、 ｈ 反应 温度 为 １０Ｅ； １ ＇ 马来 酸酐聚羧 酸减水剂 的最佳合 成 配 比为 ｎ ＭＰ ＧＭＡ） ｎ ｓ ｓ ： （ Ｅ— ：（ｖ ）ｎ （ Ａ） ：．５ ５ ＭＡ ＝Ｉ０ ７ ：。马来 酸酐 聚羧酸减水剂最佳掺量为 ０５ ， ． ％ 与市 场上的减水 剂最佳掺量 时的效果相 当。 关键词 ： 马来 酸酐 ； 聚羧酸减水 剂 ； 酯化率 ； 流动度
聚羧酸系高效减水剂的合成研究
[5] 赵石林．聚羧酸盐多元共聚高效减水剂的研制[J]．化学建 材,2001(4)：37-39．
[6] 马保国，谭洪波，潘伟，等.聚羧酸系混凝土减水剂合成工艺及 性能研究[J].新型建筑材料，2007（6）:48-50.
1230
辽宁
的静浆迅速注入截锥圆模内，用刮刀刮平，将截 锥圆模按垂直方向提起，同时开启秒表计时，任 水泥浆在玻璃板上流动，在 30 s 时使用直尺量取 流淌部分互相垂直的两个方向的最大直径，取平 均值即为水泥静浆流动度[4]。
2 结果与讨论
2.1 反应原料选择 减水剂的主要成分是表面活性剂,它对新拌
1 实验部分
1.1 主要仪器与原料 主要仪器为: 恒温油浴锅（200 ℃）、水泥砂
浆流动度测定仪、水泥标准稠度凝结时间测定仪、 JJ—1 精密增力电动搅拌器。
试剂：马来酸酐(分析纯)、2-丙烯酰胺基-2甲基丙磺酸(工业级)、α-甲基丙烯酸(分析纯)、 丙烯酸丁酯(分析纯)、过硫酸铵(分析纯)、氢氧化 钠(分析纯)、十二烷基苯磺酸钠(分析纯)、聚乙烯 醇(工业级)。 1.2 新型聚羧酸系高效减水剂的合成
图 1 引发剂用量对水泥净浆流动度的影响
结果表明：随着引发剂用量的增加，水泥净 浆流动度先增大后减小；当引发剂用量为 10%时，
2010 年 12 月
董春岭，等：聚羧酸系高效减水剂的合成研究
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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水泥的流动度最好。
3结论
本文中以马来酸酐（MA）、2-丙烯酰胺基-2甲基丙磺酸（AMPS）、α-甲基丙烯酸（α-AA）和 丙烯酸丁酯（BA）为原料，以过硫酸铵为引发剂， 反应体系温度为 75 ℃时，pH 值为中性的条件下 进行反应来合成新型聚羧酸系高效减水剂。得到 的产品具有大减水率，高流动性，坍落度损失小 等特点。其中主导官能团为—COOH、—SO3H，在 这里，—SO3H 显示出了高减水的特性，而—COOH 显示出了缓凝的特性。具体来说，当单体比例为 m （MA）/ m（AMPS）/ m（α-AA）/ m（BA）=1︰8 ︰12︰1，反应温度在 75 ℃，pH 为中性，引发剂 添加量为总反应单体量的 10%，并逐滴加入时效
马来酸酐型聚羧酸减水剂的制备及性能研究
马来酸酐型聚羧酸减水剂的制备及性能研究
马来酸酐型聚羧酸减水剂的制备及性能研究
逄建军;魏中原;
【期刊名称】《商品混凝土》
【年(卷),期】2018(000)001
【摘要】本文采用普通自由基聚合法制备马来酸酐型聚羧酸减水剂,探讨其反应温度、马来酸酐用量、碱用量和丙烯酸用量对其减水率和净浆流动度损失的影响。
试验发现:当反应温度为80℃、nMA:nHPEG为2:1、nNaOH:nMA为0.8:1和nAA:nHPEG为1:1时,其减水率和净浆保持效果最好,折固掺量为0.16%时,减水率达25.5%,净浆流动度1h损失10mm,混凝土保持性能较好。
【总页数】3页(P.28-30)
【关键词】马来酸酐;聚羧酸减水剂;改性;性能
【作者】逄建军;魏中原;
【作者单位】唐山市龙亿科技开发有限公司;唐山市龙亿科技开发有限公司;
【正文语种】英文
【中图分类】TU528.042.2
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