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·528· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 36 卷
斥力作用；具有亲水作用的聚醚长侧链提供空间位 1 实验部分
阻作用，两种作用促使水泥颗粒分散开来 [2-3] 。根据
上述机理，通过分子结构设计，可合成出具有较好 1.1 试剂与仪器
[12]
性能的聚羧酸系减水剂 [4-7] 。目前，聚羧酸系减水剂 衣康酸聚乙二醇酯大分子单体（IAPEG），自制 ；
一般采用（甲基）丙烯酸与聚乙二醇单甲醚酯化合 丙烯酸（AA）：AR，天津市大茂化学试剂厂；马来
成大分子单体，再通过大分子单体和其他含有活性 酸酐（MA）：AR，广州化学试剂厂；甲基丙烯磺酸钠
基团的小分子单体共聚制得。（甲基）丙烯酸经过酯 （MAS）：质量分数 99%，上海阿拉丁试剂公司；过
化后，分子结构上的羧基被消耗，大分子单体不再 硫酸铵（APS）：AR，国药集团化学试剂有限公司；
含有羧基，于是，有人采用马来酸酐代替（甲基） 氢氧化钠：AR，天津市福晨化学试剂厂；水泥：海
丙烯酸进行酯化反应制备大分子单体，让大分子单 螺牌 P.O42.5R 级水泥；P.Ⅱ42.5 级硅酸盐水泥，华润
体上带上羧基，从而增加减水剂分子链上羧基的含 水泥（平南）有限公司；砂：中国 ISO 标准砂，厦门
量，提高减水性能。但是马来酸酐的聚合活性较差， 艾思欧标准砂有限公司；江西河沙；石：惠州市博
用其制备的大分子单体聚合活性不高，会影响下一 罗石材厂。
步的聚合反应。 Tensor 27 型红外光谱仪，德国 Brucker 公司；
衣康酸是一种具有较好聚合活性的不饱和二 515 型凝胶渗透色谱仪，美国 Waters 公司；A210 型
元有机酸，它及其酯类均是化学合成和化工生产的 表面张力仪，Solon 科技（上海）有限公司；NJ-160A
重要原料，中国是世界上最大的衣康酸生产国，但 型水泥净浆搅拌机，JJ-5 型水泥胶砂搅拌机，HJW60
产品绝大部分出口，国内市场应用范围窄，制约了 型混凝土实验用搅拌机，无锡建仪仪器机械有限公
其健康发展。因此，大力开拓衣康酸应用领域成为 司；微机控制电液伺服压力试验机，美特斯工业系
了衣康酸产业发展最紧迫的问题 [8-9] 。若采用具有 统（中国）有限公司。
较好聚合活性的衣康酸代替（甲基）丙烯酸进行酯 1.2 减水剂的合成
化反应制备大分子单体，不仅可以在减水剂分子主 采用水溶液中自由基共聚的方法，将自制衣康
链上引入更多的羧基，也不会影响后续聚合反应的 酸聚乙二醇酯大分子单体 5.7 g（0.005 mol）、马来
进行。 酸酐 1.3 g（0.013 mol）、丙烯酸 1.4 g（0.019 mol）、
国内聚乙二醇单甲醚依赖进口，价格昂贵，使 甲基丙烯磺酸钠 1.6 g（0.010 mol）分别配制成质量分
得聚羧酸系减水剂的成本一直居高不下。Plank [10] 数为 50%的水溶液，引发剂过硫酸铵 1.0 g（0.004 mol）
等研究发现，用羟基封端的聚乙二醇甲基丙烯酸酯 配制为质量分数为 10%水溶液。将自制衣康酸聚乙
大分子单体和甲氧基封端的聚乙二醇单甲醚甲基丙 二醇酯大分子单体溶液及马来酸酐溶液加入到三口烧
烯酸酯大分子单体所合成的减水剂各方面性能均没 瓶中，搅拌升温至 80 ℃，同时滴加其他单体混合溶液
有很大差异，而聚乙二醇价格便宜，采用聚乙二醇 及引发剂溶液，滴加完毕后保持温度搅拌反应 5 h，反
代替聚乙二醇单甲醚可大大降低生产成本；另外， 应完后降至室温，用质量分数 30%氢氧化钠水溶液中
采用聚乙二醇为原料，在酯化时可以生成一定量的 和至 pH 为 7，加入一定量蒸馏水，即得固含量约 20%
双酯，进而在后续聚合制备减水剂时可以在减水剂 的聚羧酸系减水剂（PC）。聚合反应式如下。
分子中引入一定的交联结构。张建锋 [11] 等指出，在
减水剂分子结构中引入一定的交联结构，可以提高
减水剂的保坍性能，而且可以通过控制反应条件来
控制交联结构的数量。
本课题组前期已研究了衣康酸与聚乙二醇酯化
制备大分子单体的反应 [12] ，本文进一步采用所制备
的大分子单体与丙烯酸、马来酸酐、甲基丙烯磺酸
钠共聚制备减水剂，在减水剂分子结构上引入了羧
基、磺酸基和聚醚长侧链，分别讨论了合成条件对
所合成减水剂水泥净浆流动度的影响。表征了共聚
物的结构，测定了共聚物相对分子质量及其分布及
溶液的表面张力，考察了产物的胶砂减水率、对水
泥净浆经时流动度及对普通混凝土拌合物性能的 1.3 表征及测试方式
影响。 产物除做红外、GPC 表征外，均无提纯步骤，
