氨酯类聚羧酸减水剂的常温合成与作用机理

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前言

聚羧酸减水剂(PCE)作为第三代减水剂，是由羧酸类不饱和单体、长链烷烃类大分子单体以及其他单体经过自由基聚合得到的一种高分子化合物。掺入硅酸盐水泥后，PCE吸附在水泥颗粒表面，PCE分子间的空间位阻、静电斥力等作用可有效提高硅酸盐水泥颗粒在水中的分散能力，由此改善水泥基材料的工作性能。聚羧酸减水剂的相对分子质量和官能团的结构变化会导致其分散性、减缩以及与硅酸盐水泥相容性等性能的改变，因此通过聚羧酸减水剂结构设计的调整与合成条件的控制可以获得不同功效的产品。制备相对分子质量大小可控、亲水亲油基团比例可调、自带长链烷氧基和端羟基的大单体，是合成聚羧酸减水剂的基础。常温条件下合成的聚羧酸减水剂相对分子质量变化范围明显较加热条件下合成所得聚羧酸的相对分子质量分布更宽，但保坍性比后者要差。在分散性方面，常温合成的PCE与加热合成的PCE无显著差异，主链和支链越长，其分散性越好。聚羧酸减水剂在水泥体系中的分散情况涉及多种理论，需综合考虑多种因素。

本书采用分段合成方法，从实际试验角度出发，从分子结构层面阐述聚氨酯侧链大单体对聚羧酸分子构效关系的影响，从机理层面系统研究此类聚羧酸与胶凝材料的各种相互作用机理，并研究此类聚羧酸在低水胶比胶凝材料体系中的组成设计和应用，为聚羧酸的分子设计、合成及构性关系研究提供重要的理论依据。

本书在编撰过程中得到了夫人李路璐女士、双方父母及单位同事的大力支持，在此一并表示感谢。此外，感谢下列基金项目对本书的经费支持：国家自然科学基金面上项目(51978080)、国家自然科学基金民航联合基金项目(U1833127)、湖南省重点研发项目(2021SK2044)、湖南省自然科学基金(2021JJ40602)、湖南省教育厅科研项目优秀青年基金(20B014)。

由于笔者水平有限，书中难免有不妥之处，欢迎各位读者批评指正。

著者2021年8月

1绪论

11研究背景、意义和目的

12本书涉及的关键科学问题

13本书的研究方法及内容

2聚羧酸高效减水剂合成及作用机理的研究

21引言

22大单体的合成

23聚羧酸减水剂的加热合成

24聚羧酸减水剂的常温合成

25聚羧酸减水剂作用机理及构性关系