您的位置: turnitin查重官网> 工程 >> 土木工程 >探究合成两亲性梳型聚合物减水剂计算机模拟和合成题目

探究合成两亲性梳型聚合物减水剂计算机模拟和合成题目

收藏本文 2024-02-27 点赞:30466 浏览:135283 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:两亲性梳型聚合物减水剂,又称为梳型聚羧酸减水剂,是继萘系高效减水剂之后又一革命性革新。它很好的解决了萘系与三聚氰胺系减水剂在较低拌合水与水泥比例的条件下坍落度损失过大的不足,而且其坍落度保持性也比以往的高效减水剂优良,受到了混凝土科学界与工业界的广泛关注。但由于其减水分散机理无法用适用于萘系高效减水剂的电位分散机理来解释,所以到现在为止业界还没有统一的定论。用实验的策略探讨其作用机理还处在摸索当中。monte carlo随机模拟策略是一种通过客观随机抽取样本来探讨总体特点的模拟策略,在样本足够大、信息足够全的情况下可以客观反映总体特点。利用monte carlo计算机模拟策略,赋予两亲性梳型聚合物与水泥颗粒趋近于真实能量的约化能,可以客观反映这两者之间的吸附联系。加上可视性CAD绘图技术,我们可以直观的观察两亲性梳型聚合物分子在水泥颗粒表面的吸附历程、吸附状态以及具有何种结构与分子量的聚合物分子与水泥颗粒的吸附情况良好等,这样就可以对减水剂的合成有很好的指导作用。本论文总体上由四部分组成:第一部分介绍了两亲性高分子聚合物、梳型高分子聚合物的结构特点、合成策略以及国内外探讨进展,而后简要介绍了monte carlo模拟技术及其在高分子科学界的运用,列举了部分学者对其在聚合物领域革新性的运用成果,最后以工业化的视角介绍了两亲性梳型减水剂国内外的探讨进展以及现今有着的相关不足。第二部分运用monte carlo计算机模拟策略模拟了PAA/PEO共聚物在水泥颗粒表面的吸附情况,客观展示了两亲性梳型聚合物分子在吸附历程中的分子状态与分子链构象形态。运用统计学策略通过探讨不同种类两亲性梳型聚合物分子在水泥颗粒表面的吸附分布数据,探讨了两亲性梳型聚合物分子结构、分子量以及聚氧乙烯醚侧链长度对分子吸附造成的影响。结果显示PAA/PEO共聚物在模拟吸附实验中以直接吸附高分子、间接吸附高分子以及游离状态高分子形式有着。直接吸附高分子与间接吸附高分子可以起到减水分散效果,游离高分子起不到减水分散效果;PAA/PEO共聚物分子上的羧酸基团依靠静电吸附使梳型聚合物吸附在水泥颗粒表面,聚氧乙烯醚长侧链则以水泥颗粒为中心辐射状伸展开来,主要以空间位阻作用防止水泥颗粒间的碰撞絮凝,起到减水分散效果。对不同分子量、侧链长度的PAA/PEO共聚物的吸附monte carlo模拟数据进行浅析可以得到,当PAA/PEO共聚物的聚合度超过6,聚氧乙烯醚侧链长度超过8时,会起到比较好的减水分散效果。第三部分以第二部分的monte carlo模拟结果为基础。我们利用分子设计的手段,以()烯丙基聚氧乙烯醚、马来酸酐类、丙烯酸与2-丙烯酰胺-2-丙磺酸为单体合成了一种含有磺酸基团的两亲性梳型聚合物。利用红外光谱与氢核磁共振的策略对其结构进行了表征,利用水相凝胶色谱法对其分子量及其分布进行了确认。结果显示合成了含有磺酸基、羧酸基以及聚氧乙烯醚长侧链的两亲性梳型高分子聚合物,其分子量在13000左右,分子量分布较窄。第四部分以水泥净浆流动度与减水率为指标探讨了四种单体添加量、聚氧乙烯醚侧链长度、减水剂掺加量、马来酸酐类小单体种类以及两亲性梳型减水剂与不同种类水泥间的适应性对该减水剂性能造成的影响,比较了该合成两亲性梳型聚合物减水剂与国内外产品间的性能优劣。结果显示四种单体的最优配比为nAPEG(TPEG):nMA:nAA:nAMPS=1:2.3:2:1.5,最佳侧链长度为25。该合成两亲性梳型聚合物减水剂具有低掺量、高减水、高水泥颗粒分散的优点,与东北地区常用的三种水泥间的适应性良好。该减水剂性能与国外产品相当,略微高于国内产品。关键词:两亲性论文梳型论文模拟论文合成论文

    摘要4-6

    ABSTRACT6-12

    第一章 前言12-29

    1.1 两亲性聚合物12-17

    1.1.1 两亲性聚合物概述12-13

    1.1.2 两亲性聚合物的探讨进展13-17

    1.2 梳型聚合物17-22

    1.2.1 梳型聚合物概述17-19

    1.2.2 梳型聚合物的合成策略19-20

    1.2.3 梳型聚合物的探讨进展20-22

    1.3 高分子 monte carlo 模拟22-27

    1.3.1 monte carlo 策略22-23

    1.3.2 monte carlo 模拟策略在高分子科学中的运用23-24

    1.3.3 monte carlo 模拟策略在聚合物吸附方面的探讨运用进展24-27

    1.4 减水剂27-29

    1.4.1 减水剂概述27

    1.4.2 两亲性梳型减水剂概述与探讨进展27-29

    第二章 两亲性梳型聚合物减水剂的吸附 monte carlo 模拟29-41

    2.1 利用 monte carlo 模拟减水剂吸附相关构想29-30

    2.1.1 聚羧酸减水剂吸附减水分散的机理不足29

    2.1.2 monte carlo 模拟聚羧酸减水剂吸附有着的不足与设想29

    2.1.3 减水剂分子吸附与该减水剂的减水分散能力之间的联系29-30

    2.2 具体 monte carlo 模拟策略30-33

    2.3 结果与讨论33-39

    2.3.1 模拟系统中的聚合物种类33-34

    2.3.2 模拟系统中聚合物高分子的径向分布34-35

    2.3.3 聚合物吸附比例与聚合度、侧链长度之间的联系35-39

    2.4 本章小结39-41

    第三章 两亲性梳型聚合物减水剂的合成与结构测试41-53

    3.1 两亲性梳型聚合物减水剂的结构与相关实验设计41-42

    3.2 实验部分42-46

    3.2.1 实验药品与仪器42-43

    3.2.2 合成实验部分43-45

    3.2.3 产物测试45-46

    3.3 结果与讨论46-52

    3.3.1 红外光谱浅析46-49

    3.3.2 核磁浅析49-51

    3.3.3 凝胶渗透色谱浅析51-52

    3.3.4 固含量的测试52

    3.4 本章小结52-53

    第四章 两亲性梳型聚合物减水剂的性能测试53-65

    4.1 两亲性梳型聚合物减水剂的性能测试策略53

    4.1.1 净浆流动度测试53

    4.1.2 减水率测试53

    4.2 结果与讨论53-63

    4.2.1 各个单体利用量对合成减水剂水泥净浆流动度的影响53-58

    4.2.2 水泥的掺量对净浆流动度的影响58-59

    4.2.3 不同小单体减水剂在低温下的流动度比较59

    4.2.4 减水剂在不同水泥中的适应性59-60

    4.2.5 合成减水剂与国内外产品性能的比较60-61

    4.2.6 自制减水剂掺量对减水率的影响61

    4.2.7 由减水率评判该合成减水剂对三种水泥的适应性61-62

    4.2.8 侧链长度对减水率的影响62-63

    4.2.9 马来酸酐类小单体种类对减水率的影响63

    4.3 本章小结63-65

    第五章 结论65-66

copyright 2003-2024 Copyright©2020 Powered by 网络信息技术有限公司 备案号: 粤2017400971号