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第 12 期                    于   梦，等:  聚醚改性聚天冬氨酸减水剂的制备及其性能                                 ·2149·


                   [4]
            的吸附 。近年来，由于聚羧酸系减水剂的低掺量                             有限责任公司；聚醚胺 M2005，工业级，扬州晨化
            及高性能的优点，人们对聚羧酸系高效减水剂进行                             新材料股份有限公司；NaOH，分析纯，天津市申泰
                                    [2]
                           [5]
            了许多研究。He 等和 Fan 等发现在聚羧酸减水剂                         化学试剂有限公司；氯化钠，分析纯，天津光复化
            中部分引入有机硅烷改善了吸附和分散性，但是过                             学试剂公司；N,N-二甲基甲酰胺（DMF），分析纯，
            量引入有机硅烷对水泥浆体的流动性是不利的。Liu                           天津市光复科技发展公司；矿渣硅酸盐水泥，PSA
              [6]
            等 合成了具有酰胺结构的聚羧酸减水剂，结果表                             32.5，太原市狮头水泥股份有限公司；中国 ISO 标
            明，酰胺结构聚羧酸减水剂改善了吸附性能，同时                             准砂，厦门艾思欧标准砂有限公司。
            也延缓了水泥的水化。                                             DF-101S 集热式恒温加热磁力搅拌器，苏州威
                 随着人们环保意识的增强，发展绿色、污染小                          尔实验仪器有限公司；TENSOR27 型红外光谱仪，
                                        [7]
            的高效减水剂已成为必然趋势 。近年来，人们通                             德国 Bruker 公司；TOC-L CPN 总有机碳分析仪，岛
                                 [4]
            过不同的方法对壳聚糖 、天然纤维                 [7-8] 、淀粉和纤       津仪器（苏州）有限公司；ZS90 型动态光散射仪，
                 [9]
            维素 进行改性，制备了多种水泥外加剂。聚天冬                             英国马尔文仪器有限公司；XRD-6000 型 X 射线衍
            氨酸是一种可生物降解的聚合物，具有毒理学适应                             射仪，日本岛津公司；STA 449 F3 同步热分析仪，
            性，其分子结构含有大量游离羧酸基团和酰胺键                    [10-12] ，  德国 Netzsch 公司；ETM504C 微机控制电子万能试
            具有作为减水剂的天然组成，但聚天冬氨酸没有长                             验机，深圳万测试验设备有限公司；NJ-160A 水泥
            侧链无法提供空间位阻作用，因而作为减水剂的使                             净浆搅拌机，无锡市锡仪建材仪器厂。
            用受到很大的限制。为此，本文以聚琥珀酰亚胺为                             1.2  PEMPASP 的合成
            原料，通过与聚醚胺 M2005（M2005）的接枝反应，                           在 40 ℃下将 PSI 溶解于 DMF 中，称取一定量
            合成了具有酰胺基团和梳状结构的聚醚改性聚天冬                             的 M2005 溶解于 DMF 中，将 M2005 溶液缓慢滴加
            氨酸（PEMPASP）减水剂，研究了不同聚醚改性聚                          至 PSI 溶液中，70 ℃反应 12 h；将反应完的溶液倒
            天冬氨酸的组成结构对水泥砂浆的流动性、机械性                             入质量浓度 50 g/L 的 NaCl 溶液中沉析，洗涤、抽
            能的影响，讨论了对水泥的分散性和水泥水化的作                             滤后，置于 50 ℃烘箱内干燥 24 h， 得到 PEMPSI（聚
            用机理。以期改善聚天冬氨酸减水剂的综合性能。
                                                               醚改性聚琥珀酰亚胺）。将 PEMPSI 溶于蒸馏水中，
            1   实验部分                                           35 ℃下滴加 2 mol/L  NaOH 溶液进行水解，保持
                                                               pH=9~10 ，待 pH=10 不变时水 解完成， 得到
            1.1    试剂与仪器                                       PEMPASP。不同改性聚天冬氨酸减水剂的原料配比
                 聚琥珀酰亚胺（PSI），工业级，洛阳采润环保                        列于表 1。反应过程如下所示：

                                        表 1   不同原料配比的聚醚改性聚天冬氨酸减水剂
                                       Table 1    Feed composition for preparation of PEMPASP

                              PASP    PEMPASP-1   PEMPASP-2   PEMPASP-3   PEMPASP-4   PEMPASP-5   PEMPASP-6
              n(PSI)∶n(M2005)  1∶0      1∶0.08      1∶0.10      1∶0.12      1∶0.14      1∶0.16      1∶0.18




















                                                                             –1
            1.3   结构与性能表征                                      围 4000~500 cm 。
            1.3.1  FTIR 表征                                     1.3.2   水泥净浆流动度的测定
                 将样品烘干至质量恒重，与 KBr 混合压片，采                           按照 GB/T 8077—2000《混凝土外加剂均质性
            用红外光谱仪对样品进行红外光谱仪扫描，扫描范                             试验方法》     [13] 测量水泥净浆流动度。
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