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简析聚丙烯酰胺在水泥复合基材料中的运用条件

 简析聚丙烯酰胺在水泥复合基材料中的运用条件

      水泥基复合材料存在脆性大、易开裂和变形能力差的缺点,因此目前就水泥基材料的改性处理开展了广泛的研究,而使用聚丙烯酰胺改善水泥基材料的结构和强度的方法是一种行之有效有效的技术条件。下面鸿畅化工分享聚丙烯酰胺在水泥基材料中的运用条件。

     聚丙烯酰胺对水泥浆体具有增稠作用,随着其掺量增加,标准稠度需水量大幅增加,就凝结时间而言,不同掺量的聚丙烯酰胺对水泥浆体起不同程度的缓凝作用,随着掺量的增加,凝结时间出现先增加后减小的趋势。聚丙烯酰胺对水泥浆体的缓凝作用是由于在水泥水化的初期,聚合物吸附包裹在水泥颗粒表面,聚合物分子以及聚合物成膜阻碍了水和钙离子在水泥-液相中的扩散;随着聚合物掺量的继续增加,高分子和水之间的氢键作用更为明显,这将进一步增加水泥浆体的黏度。

     水泥基复合材料以硅酸盐水泥为基体构成的复合材料,广泛应用于房屋、铁路、公路、桥梁等建筑领域。机制砂是一种理想的细骨料,但是机制砂颗粒粗糙,这势必减弱水泥基复合材料的流动性,增加需水量。硅粉是一种良好的掺合料,但是颗粒度几乎是纳米级别,容易团聚,不易于分散在材料中,不利于发挥硅粉作用,很难达到预期要求。因此,通过高亲水聚合物改性水泥基复合材料,减弱机制砂对水泥基复合材料的流动性影响,提高硅粉的分散性、减少团聚。主要工作内容如下:

1、通过Piranha溶液法,对机制砂表面进行羟基化处理,然后用硅烷偶联剂3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(KH-570)进行表面改性,与丙烯酰胺(AM)聚合得到目标产物。通过一系列测试分析表明,成功合成聚丙烯酰胺改性机制砂,并且其产物有效提高水泥基复合材料的抗折性能。

2、以对苯二酚为阻聚剂,苯为带水剂及对甲苯磺酸为催化剂,将聚乙二醇单甲醚(MPEG)和丙烯酸(AA)酯化反应得到聚乙二醇单甲醚丙烯酸酯(MPA),将硅烷偶联剂3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(KH-570)进行表面改性的机制砂与聚乙二醇单甲醚丙烯酸酯(MPA)聚合得到目标产物。通过一系列测试分析表明,成功合成聚乙二醇单甲醚丙烯酸酯改性机制砂,并且其产物可以减少水泥基复合材料的用水量和显著提高抗压性能。

3、通过碱酸处理法,对硅粉表面进行羟基化处理,然后用硅烷偶联剂3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(KH-570)进。

    由于聚丙烯酰胺具有增稠作用,在同一水灰比下,随着其掺量的增加,聚丙烯酰胺水泥浆体的流动性均有所下降。而当聚丙烯酰胺掺量相同时,聚丙烯酰胺水泥浆体的流动度随水灰比增大而增大。

    聚丙烯酰胺对水泥基复合材料的抗压强度无改善作用,但是随着掺量的增加,复合材料的折压比呈增大趋势,其整体韧性得到改善。

 

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