淀粉接枝共聚物內(nèi)養(yǎng)護(hù)材料的制備及反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究.pdf

1、混凝土是世界上應(yīng)用最廣、用量最大的人工材料之一。一直以來(lái)，混凝土早期開裂問(wèn)題普遍存在，極易造成結(jié)構(gòu)安全隱患，帶來(lái)極大的人力、物力損失。淀粉接枝共聚物內(nèi)養(yǎng)護(hù)材料可通過(guò)獨(dú)特的釋水方式顯著提高混凝土內(nèi)部濕度，減少混凝土早期開裂。論文依托國(guó)家自然科學(xué)基金“具有互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的陰-非離子化混凝土內(nèi)養(yǎng)護(hù)材料的設(shè)計(jì)、合成與性能研究”（51202039），在課題組前期研究基礎(chǔ)上，對(duì)反應(yīng)影響因素進(jìn)行進(jìn)一步歸納、優(yōu)化，建立反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型。本文開展的主要研究工

2、作和取得的研究成果有：
　　本文以木薯淀粉，丙烯酰胺（AM），2-丙烯酰胺基-2甲基丙磺酸（AMPS）及引發(fā)劑過(guò)硫酸銨等為原料，制備性能優(yōu)異的淀粉-AM-AMPS三元接枝共聚物內(nèi)養(yǎng)護(hù)材料，并建立含溫度、淀粉濃度、單體濃度、引發(fā)劑濃度的淀粉接枝共聚反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型Rp=(0.00363T-1.165)×[A]0.509[B]1.135[C]0.506。
　　研究了不同反應(yīng)條件對(duì)淀粉接枝共聚物吸水、釋水和吸模擬孔溶液液、釋模擬孔溶

3、液能力的影響。發(fā)現(xiàn)在一定反應(yīng)條件下，淀粉接枝共聚物的吸水率可達(dá)到307.2g/g、釋水率可達(dá)到38.5％和吸模擬孔溶液率101.6g/g、釋模擬孔溶液率37.7%。發(fā)現(xiàn)共聚物吸水性能隨水溫的升高逐漸減?。晃俾孰S吸水時(shí)間的延長(zhǎng)呈現(xiàn)先增高后趨于平緩的趨勢(shì)；接枝物在重復(fù)吸水5次后仍能達(dá)到150倍左右。共聚物保水能力與時(shí)間和水溫有關(guān)。保水率均隨時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸降低，但在自然條件下放置8天后，其保水率仍達(dá)到78.32%。
　　研究了不同

4、反應(yīng)條件對(duì)淀粉接枝共聚反應(yīng)轉(zhuǎn)化率、接枝率及接枝效率的影響。發(fā)現(xiàn)在一定條件下，淀粉接枝共聚反應(yīng)的單體轉(zhuǎn)化率可達(dá)到77.9%、接枝率可達(dá)到135.1%及接枝效率可達(dá)到82.6%。通過(guò)測(cè)定反應(yīng)初期時(shí)間，接枝反應(yīng)速率，計(jì)算淀粉接枝反應(yīng)表觀活化能，研究了反應(yīng)初期，淀粉濃度、單體濃度、引發(fā)劑過(guò)硫酸銨濃度對(duì)淀粉接枝反應(yīng)速率的影響，同時(shí)在溫度為50-80℃范圍內(nèi)，不考慮其他因素的前提下，建立了含溫度、淀粉濃度、單體濃度、引發(fā)劑濃度的淀粉接枝共聚反應(yīng)動(dòng)力