一、不同分子质量聚乙二醇在蒙脱石层间的吸附作用(论文文献综述)
孙志雅,孟宇航,杨华明[1](2022)在《黏土矿物基载药体系的研究进展》文中研究说明我国黏土矿物储量丰富,应用广泛。为满足经济建设发展要求和人民日益增长的需要,近年来,我国大力发展黏土矿物相关产业。在经济战略发展的重要时期,黏土矿物将是未来我国重点优势矿种,其相关研究成为我国矿物功能材料发展的重大突破口,可满足未来国家重大战略和发展需求。黏土矿物具有特殊的形貌结构、优异的理化特性、较好的生物相容性,在新兴生物医学领域展现出极大的应用潜力。一直以来,多种给药方式都受到药物泄露、突释、剂量依赖毒性等多方面限制,大大降低了药物的生物利用度与治疗效果,这便对药物载体提出了新的要求。目前应用于药物载体的材料主要为有机、无机、有机-无机复合材料,其药物释放系统的研究方向主要为靶向给药和药物的缓、控释。大多数载药体系存在着制备过程繁琐、生产成本高、性质不稳定的问题,而黏土矿物有层状、管状、纤维状等特殊结构,表面存在丰富的羟基基团,具有良好的吸附能力、稳定的物理化学性质,因此被广泛应用于药物载体材料。大多数学者使用黏土矿物本身作为载体,制备黏土矿物基载药体系,并研究其载药性能及生物安全性。随着科学技术的发展以及矿物学、化学、医学等多学科的交叉融合,研究者对黏土矿物进行进一步的改性。利用黏土矿物独特的理化性质,可对其进行表面改性和结构改型,并结合理论计算、高技术表征等对矿物结构与性质进行剖析,从而设计功能性矿物基载药体系。本文综述了黏土矿物基载药体系的研究进展,从黏土矿物理化性质和研究现状等方面对当前黏土矿物作为药物载体的优越性和所面临的挑战进行分析,介绍了常见黏土矿物基载药体系,如蒙脱石基载药体系、埃洛石基载药体系、高岭石基载药体系。另外,本文还介绍了未来黏土矿物基载药体系的主要研究方向,可以为开发载药率高、缓释性能好、靶向性强的新型高效载药体系的相关研究提供参考。
樊哲[2](2021)在《非极性介质中有机改性颗粒的胶体稳定性》文中提出非极性介质分散体系广泛应用于药品、食品、化妆品及石油工业等领域。对于亲水性较强的颗粒,通常使用具有长链烷烃结构的表面活性剂或硅烷偶联剂进行有机改性,提高与非极性介质的亲和力及在油/水界面的吸附能力。改性剂通过离子交换和共价接枝等方式在颗粒表面吸附,吸附方式的不同导致了吸附强度的差异。改变温度等条件,改性剂在固/液界面的吸附-脱附平衡发生移动,导致颗粒润湿性的改变,影响体系的分散稳定性;同时,颗粒的溶剂化作用发生变化,导致颗粒间相互作用力的改变,影响体系的流变学性能。基于对非极性介质颗粒分散体系稳定机理的认识,本论文主要通过调节改性剂在固/液界面的吸附-脱附平衡及颗粒的溶剂化作用来调控体系的分散稳定性及流变学性能。论文研究内容具体如下:一、使用双链季铵盐(DODMAC)对蒙脱土水法改性以制备有机土,分散在石蜡油或正庚烷等非极性介质中进行高温处理。温度升高导致体系沉降稳定性、表观粘度降低及颗粒聚集程度增强。使用元素分析及XRD技术证明高温导致有机土中DODMAC脱附,促使体系失稳。使用TG-IR-GCMS技术分析有机土的热分解过程,据此划分DODMAC在蒙脱土上的吸附类型:(1)物理吸附在颗粒表面的DODMAC分子;(2)通过离子交换反应吸附在颗粒表面的DODMA+离子;(3)物理吸附在层间的DODMAC分子和通过离子交换反应插层的DODMA+离子。高温促使吸附在颗粒表面的DODMAC分子完全脱附以及DODMA+离子部分脱附和迁移。其中,高温诱导有机土表面DODMA+离子的脱附是分散体系失稳的重要原因。本章为研究温度对改性剂在固/液界面吸附-脱附行为的影响提供了理论指导。二、为了降低季铵盐脱附对有机土分散体系稳定性的影响,对季铵盐结构进行优化。使用Gemini季铵盐(18-4-18)和单链季铵盐(OTAC)对蒙脱土进行水法改性,接触角测试证明18-4-18(74°)和OTAC(65°)改性蒙脱土的疏水性均低于DODMAC(80°)。XRD、TGA及元素分析技术证明高温导致有机土中18-4-18和OTAC脱附。由于二者油溶性较DODMAC更低,更倾向在颗粒表面吸附而非脱附至油相,因此二者脱附比例较DODMAC更低。有机土中脱附的季铵盐具有界面活性,通过IFT技术测定油水界面张力计算季铵盐脱附比例,印证TGA的结果。高温时有机土中18-4-18的脱附比例较低且疏水性适中,使用该有机土制备了聚并稳定性良好及流变学性能稳定的油包水Pickering乳液。本章对制备高温条件下流变学性能稳定的Pickering乳液具有指导意义。三、为了抑制降温导致的油包水Pickering乳液的增稠,对疏水氧化硅颗粒表面改性剂的碳链长度、颗粒改性程度等进行优化。低场核磁技术证明降温会降低颗粒的溶剂化程度,增强油/水界面上及油相中颗粒间吸引力,增大乳液体系粘度。减小改性剂碳链长度及优化颗粒接触角均有利于降低温度对颗粒溶剂化的影响,从而抑制降温导致的体系增稠。本章通过调节颗粒溶剂化程度对乳液体系流变学性能进行调控,为制备低温条件下流变学性能稳定的Pickering乳液提供了新思路。
王爽[3](2019)在《双子季铵盐的合成及改善聚羧酸减水剂抗泥性能的研究》文中研究说明聚羧酸减水剂由于生产过程无污染,低掺量而高减水率,分子结构易调节等诸多优点,同时克服了第一代木质素系减水率低和第二代萘系减水剂生产过程环境污染问题以及混凝土强度低等缺点,被广泛应用于桥梁、建筑等工程混凝土中。但缺点是聚羧酸减水剂对混凝土中砂石上夹带的粘土比较敏感,其中粘土中蒙脱土的影响最大,由于蒙脱土特殊的层状结构决定了易吸附自由水和减水剂,使浆体中的自由水以及水泥吸附的有效减水剂减少,影响水泥浆体的流动度,因此研究抗粘土型的高性能聚羧酸减水剂对其推广和应用具有重要的意义。工程应用中一般通过水洗砂石、高掺量减水剂以及合成抗粘土型减水剂等方法来抑制蒙脱土对浆体的负面影响,但这些方法存在破坏砂石级配、泌水离析、坍落度损失快、抗泥效果不理想等缺点。针对此本文以竞争吸附和选择吸附为基础,合成了两个系列的双子季铵盐,将双子季铵盐作为抗泥剂与聚羧酸减水剂(RS-1)复配使用,讨论双子季铵盐对含有蒙脱土的水泥浆体流动度的影响。实验以三甲胺或三乙胺与1,3-二溴丙烷作为反应物,通过季铵化反应合成了两种头基不同的双子季铵盐(分别标记为G-KN1,G-KN2);其次以三乙胺分别与1,4-二溴丁烷、1,5-二溴戊烷和对二溴苄反应合成了三种连接基不同的双子季铵盐(分别标记为G-KN3,G-KN4,G-KN5)。通过核磁共振仪和红外光谱仪表征双子季铵盐的结构均为目标产物。流动度和流变结果表明当以3%蒙脱土取代水泥颗粒时,G-KN5与RS-1复配后对水泥浆体流动度的改善最大,当G-KN5掺量为0.1‰时,初始流动度为265 mm,比空白组提高了95 mm,同时降低了浆体粘度,符合Herschel-Bulkley(?(28)?0(10)K?n)方程,n>1表现为胀塑性流体。通过透光率测定蒙脱土吸附双子季铵盐的膨胀率,结果表明蒙脱土吸附双子季铵盐后的膨胀率减小。采用接触角评价蒙脱土的亲疏水性,结果表明蒙脱土吸附双子季铵盐后的疏水性增强。通过X-射线衍射测定蒙脱土吸附了RS-1和双子季铵盐前后的层间距,结果表明蒙脱土吸附了双子季铵盐后的层间距相对增大,说明双子季铵盐在蒙脱土层间和表面发生了吸附。采用总有机碳测定水泥/蒙脱土对RS-1/G-KN5的吸附热力学和动力学,吸附热力学结果说明298 K时蒙脱土和水泥颗粒对RS-1的饱和吸附量分别为100mg·g-1、47.61 mg·g-1,蒙脱土对RS-1的吸附量是水泥的2倍多,说明相同条件下蒙脱土更易吸附RS-1;相同温度下蒙脱土对G-KN5的吸附量为27.93 mg·g-1,而水泥几乎不吸附双子季铵盐G-KN5,且升温不利于RS-1、G-KN5在水泥、蒙脱土颗粒表面的吸附。吸附动力学表明,G-KN5在蒙脱土表面的吸附符合准一级动力学方程,为物理吸附。其次通过复配体系在蒙脱土表面的吸附表明RS-1、G-KN5在蒙脱土表面存在竞争吸附。通过电位粒度分析仪测定水泥/蒙脱土吸附RS-1/G-KN5前后的Zeta电位,结果表明蒙脱土吸附RS-1后Zeta电位从-18.6降低为-29.74 mV,水泥颗粒吸附RS-1从-3.2降低为-11.24 mV,蒙脱土比水泥颗粒Zeta电位绝对值增大的更多;而蒙脱土吸附G-KN5后表面的Zeta电位从-18.6增加到-0.35 mV,G-KN5基本不改变水泥颗粒Zeta电位,说明G-KN5选择性的只吸附在蒙脱土表面,使G-KN5达到理想的抗粘土效果。
梁友[4](2019)在《聚羧酸减水剂的常温合成及其粘土敏感性研究》文中研究说明聚羧酸减水剂具有减水率高、保坍性好和分子结构可设计性强等优点,近年来得到了快速的发展,广泛应用于各种混凝土。因其合成工艺简单、绿色和生产周期短等特点,吸引了国内许多生产厂商加入,低水平同质化竞争愈加激烈。另外,实际工程应用中发现砂石中的粘土严重抑制聚羧酸减水剂的性能,严重影响混凝土的质量,也制约着聚羧酸减水剂的进一步推广应用。为降低反应温度节约生产成本,本文探索了丙烯酸(AA)和三种聚合反应活性较高的大单体(4-羟丁基聚乙二醇乙烯基醚VPEG、异戊烯醇聚乙二醇醚TPEG、甲基烯丙醇聚乙二醇醚HPEG)在常温下合成聚羧酸减水剂的工艺及影响因素。发现H2O2-Vc氧化还原引发体系较适于聚羧酸的常温聚合引发;引发剂用量对产物结构和性能影响最大,其次是酸醚比和反应物浓度,反应温度对产物性能影响最小。随引发剂用量和反应温度增大、随酸醚比降低,产物特性粘度降低,对水泥的分散性先增后减;随反应物浓度增大产物特性粘度和水泥分散性均是先增后减。聚羧酸减水剂对水泥净浆的分散性能与分子量成正比。三种大单体在常温下制备聚羧酸减水剂的优化工艺为:n(AA):n(VPEG)=2.5:1,反应温度30℃,反应物浓度60 wt.%,H2O2用量10.0 mol%,AA和Vc滴加时间1.5 h,继续反应时间1.5 h;或n(AA):n(TPEG)=3.0:1,反应温度35℃,反应物浓度35%,H2O2用量10.0%;或n(AA):n(HPEG)=3.0:1,反应温度35℃,反应物浓度40%,H2O2用量7.5%。三种优化工艺产品均具良好水泥分散性。相比于TPEG和HPEG,VPEG用于聚羧酸合成时所需丙烯酸少,反应温度低、反应时间短,产物固含量高且分散性能略优,具有成本优势。粘土对聚羧酸产生抑制作用的主要原因是其吸附了大部分本应吸附分散水泥颗粒的聚羧酸分子。本文尝试通过在聚羧酸主链接枝电负性更强的阴离子基团加强其在水泥上的吸附,而减少在粘土上吸附,从而降低聚羧酸减水剂的粘土敏感性。结果发现接枝少量阴离子功能单体2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)可提高产品分散性,但抗泥性下降;接枝较大量AMPS时产品分散性降低,但表现出一定的抗泥效果。这可能与接枝2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)后聚羧酸在蒙脱土上的吸附虽略有增强,但在水泥上的吸附显着增强有关。接枝甲基丙烯酸-2-羟乙基酯磷酸酯(HEMAP)则明显使产品的分散性能和抗泥性变差。通过超滤或改变引发剂用量的方式获得了不同分子量的聚羧酸减水剂,发现分子量大的聚羧酸减水剂不仅具有更好的分散性能,而且具有较低粘土的敏感性。吸附研究也表明聚羧酸减水剂在水泥上的吸附量随分子量增大而增加,在蒙脱土上的吸附量随分子量增大而降低。论文还研究了聚羧酸减水剂的侧链结构对其粘土敏感性的可能影响。发现PEG在蒙脱土上的吸附量很大,不同分子量PEG在蒙脱土上的吸附量随PEG分子量的增大而减小,且同等分子量的聚乙二醇单甲醚(mPEG)较PEG的吸附量低,这表明分子量小和亲水性强的聚醚侧链可能会降低聚羧酸的抗泥性能。本文探究聚羧酸减水剂的常温合成工艺,以及聚羧酸减水剂的阴离子组成、分子量和侧链结构对粘土敏感性的影响,研究成果将为合成抗泥型聚羧酸减水剂提供理论指导。
杜勇[5](2019)在《聚羧酸减水剂抗泥改性及其化学机制研究》文中认为大型混凝土工程中,原料砂石中的少量泥土对聚羧酸减水剂(PCE)存在严重的吸附。这一问题困扰混凝土学界多年,通常被称为PCE的适应性问题。本论文从分析蒙脱土层状晶体结构与其吸附规律入手,选取一系列阳离子型化合物和非离子型化合物作为牺牲剂,通过净浆流动度比较其与PCE的竞争吸附能力,并采用凝胶渗透色谱(GPC)、X射线衍射(XRD)和动态激光光散射(DLS)等研究其竞争吸附机制,在此基础上,筛选得到一系列性能优良的新牺牲剂。本论文主要研究内容及其成果如下:(1)合成了3种长支链端基为羧基的新型PCE,测定了其结构和性能。根据蒙脱土层间距大小,选择6种不同分子量的阳离子型化合物,考察并比较了它们与PCE的竞争吸附能力,筛选得到2种抗泥性能优异的新型牺牲剂—聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDADMAC)和结晶紫(CV)。其中PDADMAC使PCE在含蒙脱土的水泥中初始流动度从230 mm提升至241 mm,经时流动损失率从33.5%降至8.3%;CV使PCE在含蒙脱土的水泥中初始流动度从230 mm提升至259 mm,经时流动损失率从33.5%降至20.8%。探讨了上述2种牺牲剂的抗泥作用机理。(2)根据蒙脱土吸附规律,选择8种不同分子量的非离子型化合物,考察并比较了它们与PCE的竞争吸附能力,筛选得到3种性能优异的新型牺牲剂—高碳脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO)、聚乙二醇(PEG)和D-山梨醇。其中AEO使PCE在含蒙脱土的水泥中初始流动度从230 mm提升至250 mm,经时流动损失率从33.5%降至16.0%;PEG-1500使PCE在含蒙脱土的水泥中初始流动度从230 mm提升至274 mm,经时流动损失率从33.5%降至25.9%;D-山梨醇使PCE在含蒙脱土的水泥中初始流动度从230 mm提升至256 mm,但其对PCE流动保持性能无影响。探讨了上述3种牺牲剂的抗泥作用机理。(3)通过分子结构优化合成了4种结构改性牺牲剂,测定了其结构和性能。其中,尿素铁比聚合硫酸铁和葡萄糖酸钠铁的抗泥性能更强,其使PCE在含蒙脱土的水泥中经时流动损失率从33.5%降至21.9%;脲醛树脂低聚物和阳离子淀粉抗泥作用相当,使PCE在含蒙脱土的水泥中初始流动度从230 mm提升至244mm,经时流动损失率从33.5%降为27.9%左右。结构改性牺牲剂使PCE在水泥浆体中的分子形态更为伸展,有利于减少PCE在蒙脱土上的吸附。
王定[6](2018)在《长链有机化合物插层高岭石及其机理研究》文中认为充分运用矿物学、矿物材料学、晶体化学等理论知识,提升了甲醇接枝高岭石的制备效率,表征了反应温度对高岭石/辛基三甲基氯化铵插层复合物的插层过程及液相剥离过程中的形貌变化。利用固态反应将线性短链季铵盐插入高岭石层间,并将该反应过程与其对应的液相插层反应对比研究,探讨了季铵盐改性高岭石的形成机理及影响因素。此外,制备了一系列高岭石/脂肪酸插层复合物,表征了产物的基本性能,对比季铵盐插层反应分析了其形成机理。以高岭石/二甲基亚砜插层复合物为前驱体,缩短了甲氧基接枝高岭石的制备时间,并借助X射线衍射及红外光谱探讨了产物结构及后续置换反应。实验结果显示,通过降低制备过程中的固液比(高岭石/二甲基亚砜插层复合物:甲醇),可将制备时间缩短一半以上。降低固液比并借助搅拌有利于高岭石片层发生弹性形变,移除层间的预插层剂分子,从而加速甲醇接枝到高岭石层间。利用多组实验对比,确定了最佳固液比为1:50。所得产物为中间态甲氧基接枝高岭石,因为其层间距为0.86 nm至1.08 nm之间任意值,这是由于甲氧基接枝高岭石层间含有甲醇分子和水分子。层间甲醇分子的存在可能是由于溶液中存在过量甲醇分子,导致进入层间的部分甲醇分子驻留。水分子的存在则可能来源于反应过程或者从空气中吸附。分析发现,高岭石片层与甲醇分子和水分子以氢键结合,但氢键作用力较弱。实验过程中,中间态甲氧基接枝高岭石可用于后续置换反应,而不会对产物结构产生影响。以甲氧基接枝高岭石为预插层体,利用置换反应将辛基三甲基氯化铵插入高岭石层间,通过X射线衍射、傅里叶红外光谱、热重-差热分析及扫描电子显微镜研究了反应温度对季铵盐插层复合物结构、热行为及形貌的影响。在X射线衍射分析的基础上,结合季铵盐离子立体构型、大小和形状,计算出了辛基三甲基氯化铵离子在高岭石层间以石蜡型倾斜双层形式排列。反应温度的变化未对排列方式产生影响,仅改变了季铵盐离子与高岭石片层接触角。通过红外光谱分析,进一步探讨了层间季铵盐离子四种构型的变化趋势,基于这些变化趋势作者认为最终产物的分子环境仍为类固态并推算出了插层复合物的结构模型。采用热重-差热分析,将插层复合物的热分解过程分为四个阶段,并对插层复合物的疏水性能、热稳定性及层间季铵盐离子堆积密度随反应温度的变化进行了分析。扫描电镜照片显示插层复合物的纳米卷产率与反应温度密切相关,总体呈现出先升后降的趋势。综合分析指出形貌变化是由层间季铵盐离子的堆积密度引起的。对高岭石纳米卷产率进行统计得出纳米卷的最佳制备温度为70℃。利用固态反应将线性短链季铵盐插入甲氧基接枝高岭石层间。结果显示,丁基三甲基氯化铵和己基三甲基溴化铵可通过固相反应插入高岭石层间,但长链季铵盐离子(CnH2n+1N(CH3)3+,n≥8)则不能。这是由于季铵盐离子主要通过离子-偶极作用力进入甲氧基接枝高岭石层间,而较长链之间相互作用产生的空间位阻则阻碍了插层过程。在固相反应中,从空气中吸附的水分子至关重要,而在液相反应中,溶液pH值与电荷分布也会影响反应进行。除水分含量较低外,固态反应产物与对应的液相插层反应产物的结构、热行为等性质基本一致。以甲氧基接枝高岭石为中间体将线性长链脂肪酸插入高岭石层间。经脂肪酸插层后,插层复合物层间距随羧酸链长线性增加,并在二十八酸做插层剂时达到7.36 nm。插层剂在甲氧基接枝高岭石层间以倾斜双层形式排布,并以两种形式存在:羧酸离子和羧酸分子。羧酸离子经离子-偶极作用进入高岭石层间,而羧酸分子则通过夹带作用进入。反应溶液pH值变化可影响层间脂肪酸的解离程度,进而影响层间羧酸离子和羧酸分子的比例,在X射线衍射图谱中表现为特征峰小范围内移动。分析显示,仅羧酸官能团一端与铝氧面相互作用,这种结构对高岭石层间作用力破坏有限,宏观反应为高岭石/脂肪酸插层复合物形貌仍以片状为主。
屈浩杰[7](2018)在《聚羧酸系高效减水剂的改性合成及应用研究》文中研究表明减水剂是混凝土不可或缺的组分之一,而聚羧酸系高效减水剂(PCEs)作为新一代减水剂,因其减水率高、掺量低、分子结构可设计性强等特点,目前已成为国内外混凝土外加剂行业研究的热点。PCEs对水泥起分散作用主要是通过减水剂的主链上羧酸基团和水泥中的Ca2+发生螯合作用吸附在水泥颗粒表面,聚乙二醇侧链能够提供较大的空间位阻来分散水泥颗粒。因PCEs对骨料中的粘土有很强的敏感性,其减水性能与蒙脱土投加量之间的科学关系需要探明。随着科技的进步和快速施工的需求,混凝土的浇筑方式由传统的吊筑施工转变为管道输送,如何获取管道输送过程中的实时信息也是一个亟需解决的问题。本论文通过合成不同侧链长度和不同羧酸密度的系列PCEs,研究其侧链长度对其分散性能、分散保持性能和对粘土敏感性的影响,将筛选出来较优性能的减水剂进一步改性;并用Zeta电位、总有机碳(TOC)、X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)等表征方式研究了 PCEs的分散性能及减水机理。主要内容如下:(1)将不同分子量的烯丙氧基聚乙烯氧基单醚(APEG)和丙烯酸(AA)在引发剂的作用下进行自由基聚合,合成了侧链长度和羧酸密度有差异的系列PCEs。通过对同一侧链长度、不同的羧酸密度结构的PCEs进行净浆流动度测试,筛选出一种有较优分散性能的PCEs。再将每个侧链长度有较优性能的减水剂进行比较,考察了不同侧链长度对减水剂的分散性能、分散保持性能和对粘土的敏感性的影响。通过TOC、Zeta电位和XPS分别测量减水剂和水泥的吸附量、电位变化和吸附层厚度,考察了减水剂在水泥颗粒上的吸附行为,用XRD和TOC分别考察了减水剂和蒙脱土的层间距和吸附量来探索其对粘土的耐受性。研究表明:较长侧链的PCEs有较优的分散性能,但其分散保持性能和对粘土的耐受性比较短侧链的PCEs要差。因此我们将筛选出综合性能较好有适度长度侧链的PCEs进一步改性,以期进一步提高其对水泥颗粒的分散能力。(2)磺酸基团和羧酸基团作用相似,都是通过和Ca2+发生作用进而锚固在水泥颗粒表面,较多的功能基团能增加水泥之间的吸附作用,进而改善其分散性能。将聚合度为10的APEG以尿素为催化剂和氨基磺酸进行反应,得到磺酸修饰的烯丙氧基聚乙烯氧基磺酸铵(APES)。将APES和丙烯酸进行自由基聚合得到APES10-3。分别测试其分散性,分散保持性和对粘土的敏感性,通过TOC、Zeta电位、XPS和XRD分析表征方法考察了 APES10-3与水泥以及蒙脱土之间的吸附行为以及APES10-3与蒙脱土之间的插层反应。结果表明:磺酸基团改性的APES10-3有效增加了其与水泥之间的吸附作用,具体体现在增大了两者的吸附量和吸附层厚度,因此改善了减水剂分散性能,但其分散保持性能和对粘土的敏感性较差。(3)为了将有较优综合性能的减水剂进一步的改性,合成了含有萘环且有荧光性的单体4-(N’-甲基-1-哌嗪基)-N-羟乙基-1,8-萘二甲酰烯丙基氯化铵,后面简称为单体N。将单体N、AA和APEG通过自由基聚合合成改性PCEsAPEG10-3-N,分别测试其分散性能、分散保持性能和对粘土的耐受性,通过TOC、Zeta电位、XPS和XRD分析表征方法考察了 APEG10-3-N与水泥以及蒙脱土之间的吸附行为以及APEG10-3-N与蒙脱土之间的插层反应。结果表明:APEG10-3-N有较好的保坍性,对粘土的耐受性也有所加强。同时,APEG10-3-N在较低浓度就有较好的荧光强度,可用于混凝土输送过程中的在线监测。
李明[8](2018)在《不同支链密度梳状AA-IPEG共聚物的制备及其吸附分散性能研究》文中提出PCE由于分子结构设计性强、掺量低、工艺简单等优点,在工程领域的应用越来越广泛。随着国内PCE合成技术的发展,在实际工程应用中也出现了一些亟待解决的问题。因此,梳理PCE合成工艺条件、分子结构与应用性能关系成为研究的热点和难点。本文采用低温氧化还原引发体系,以IPEG-2400、AA和MA为主要原料合成醚型PCE,并通过FT-IR、1H NMR、GPC、UV和DSC进行分子结构表征,着重研究了大小单体比例、引发剂和MA用量对PCE结构参数的影响规律及结构参数(PEO支链密度、-COO-密度、主链长度)对其吸附分散性能影响规律。研究结果表明:(1)在AA-IPEG共聚物的合成工艺中,控制其他工艺参数不变的条件下,随着AA用量的增加,IPEG的转化率不断提高;随着改性单体MA用量的增加,PCE主链上-COO-的数量越来越多;随着引发剂用量的增加,PCE主链长度越来越短且相对分子量分布越来越窄。(2)在相同PCE掺量条件下,PCE结构中-COO-密度对其在水泥浆体分散性影响规律表明:PCE分子结构中-COO-数量越多,分散稳定性越好,水泥硬化所需时间越长,但是对水泥孔隙溶液的Zeta电势影响不大,而共聚物分子结构中-COO-密度过大将导致水泥初始净浆流动性下降。(3)利用SPSS软件,通过多因素回归分析得出PCE相对分子量对饱和吸附量影响最大。水泥-水-PCE体系中,在低分子量区间段(Mw<40000),PCE分子结构中PEO支链密度越大,其吸附速率越慢,达到平衡时饱和吸附量越大;分子主链越长,其初始吸附能力越强,达到吸附平衡需要的时间越短,且平衡吸附量越大。在高分子区间段(Mw>60000),PCE主链上-COO-密度越大,达到平衡时饱和吸附量越小,但吸附速率未发生明显变化。(4)水泥-水-PCE体系中,在低分子量区间段,PCE中PEO支链密度越大,水泥浆体初始流动性越好,但不利于水泥浆体的分散稳定性;PCE分子主链越长,越有利于提高水泥浆体的分散力和分散稳定性。在高分子区间段,随着PCE分子结构中-COO-密度的增加,水泥浆体的初始分散能力出现先增大后减小的规律,而水泥浆体的稳定分散时间延长。(5)蒙脱石-水-PCE体系中,在低分子量区间段,PCE中PEO支链密度越小,其在蒙脱石上的平衡吸附量越少,越有利于减少蒙脱石对PCE的消耗;在高分子量区间段,蒙脱石对PCE的消耗受主链上支链基团密度影响不大。
张迈[9](2018)在《改性木质素对混凝土胶结材料中粘土的作用与机理研究》文中进行了进一步梳理作为新一代水泥混凝土外加剂,聚羧酸系减水剂(PCE)展现出优良的性能,如超高的减水率、坍落度损失低、多功能且分子构型调控性较强等,因此被广泛应用于各大工程中。然而随着对PCE研究与应用领域的不断深入,发现混凝土砂石集料中的粘土对聚羧酸减水剂分散性能的影响十分明显,其中蒙脱石具备将聚羧酸分子的聚氧化乙烯(PEO)侧链吸附到晶层间空隙中的能力,因而产生的负面影响极为严重。目前,通过取代聚羧酸减水剂分子中的PEO侧链以及寻找合适的小分子牺牲剂与PCE复配是改善PCE抗泥性能的主要方法,但较少有学者从削弱或防止PEO侧链与粘土矿物晶层间相互作用的角度出发,以提高PCE的抗泥性能。因此,本文通过对木质素进行改性试验,研制出一种可抑制粘土与聚羧酸减水剂作用的改性木质素,并深入研究其与粘土矿物的作用机理,以期提供新的思考方向。通过改变金属催化剂用量、反应体系pH值、原料配合比等因素研究了改性木质素的最佳合成条件。红外光谱分析发现,1037 cm-1处出现了磺酸基团的特征吸收峰,凝胶色谱图显示产物的相对分子质量由19393增至33441,多分散系数由2.79扩大至4.77,表明磺酸基团成功接入到木质素分子中。本文研究的粘土矿物主要为蒙脱石(montmorillonite)、高岭石(kaolinite)和伊利石(illite),将它们单独掺入到含PCE的水泥体系中观察水泥浆体流动性能的变化,作为对照,加入一定量的改性木质素后再观察浆体流动性能的变化,实验表明蒙脱石的负面影响较其他两种粘土矿物的严重,1%掺量下的净浆初始流动度下降至170mm,而此改性木质素对蒙脱石的抑制作用较大,流动度可由170mm恢复至260mm。改性木质素与各粘土矿物的相互作用通过XRD、TOC和Zeta Potential等测试手段进行分析。结果发现该改性木质素可将蒙脱石的层间距由1.42nm压缩至1.23nm,其机理在于木质素分子可通过电荷作用及阳离子π键结合吸附在蒙脱石的颗粒表面和层侧面,从而在颗粒外围形成带负电荷的包围网,使得蒙脱石颗粒之间产生相斥力反而压缩自身的层间空隙,而聚羧酸减水剂也因此避免被蒙脱石大量消耗,故仍可在水泥体系中发挥优异的分散性能。相较之下,高岭石和伊利石的层间距维持在0.72nm和0.99nm不变,说明这两者与聚羧酸减水剂的作用仅发生在颗粒表面,因此改性木质素对它们的抑制作用较小。
危静[10](2018)在《功能单体对聚羧酸减水剂抗泥性能的影响》文中提出聚羧酸减水剂因减水率高、保坍性好和绿色等优点,广泛被研究和应用于混凝土中。然而,砂石中的泥土,特别是蒙脱土严重影响聚羧酸减水剂的性能。因此从减水剂结构设计角度,增强减水剂对蒙脱土的耐抗性十分必要。本文分别以苯乙烯、KH570、2-羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯、甲基烯丙基磺酸钠和对苯乙烯磺酸钠为功能单体,和大单体异丁烯聚氧乙烯醚、小单体丙烯酸共聚合成五种聚羧酸减水剂—PST,PCS,PCP,PSM和PSS。将其与不含功能单体的减水剂PCE对比性能。通过红外光谱和大单体双键转化率表征聚合物,均为目标产物。相对分子量、热学性能、表面张力和净浆流动度可知,减水剂的数均分子量为1.42.1万,耐温性良好,有一定表面活性。掺1%蒙脱土时,减水剂PCP的抗泥性能较好,其次分别为PCS,PSM,PSS和PST,但掺2%蒙脱土时,减水剂PCS的抗泥效果优于PCP。采用X-射线衍射测定吸附了减水剂前后的蒙脱土层间距,总有机碳测定水泥或蒙脱土对减水剂的吸附量,X-射线光电子能谱测定水泥或蒙脱土的Si2p光电子强度以计算吸附膜厚度,电位粒度分析仪测定水泥或蒙脱土吸附减水剂前后的Zeta电位,分析减水剂与水泥和蒙脱土的吸附机理。结果表明,吸附了减水剂前后的蒙脱土层间距无明显变化,说明蒙脱土与减水剂间没有发生插层吸附作用。等温吸附结果可知,蒙脱土对PCE的饱和吸附量是115.9408 mg/g,是水泥对其饱和吸附量45.7824 mg/g的2.53倍左右;PCP,PCS和PST分别在蒙脱土上的饱和吸附量是其在水泥上的饱和吸附量的倍数小于2.53。吸附动力学可知,水泥或蒙脱土对减水剂的吸附符合准二级吸附动力学模型。蒙脱土对PCE的平衡吸附量是7.1948 mg/g,是水泥对其平衡吸附量1.0137 mg/g的7倍左右。吸附膜厚度结果显示,PCE在水泥上的吸附膜厚度为3.04 nm,而PCS在水泥上的吸附膜厚度最大,为5.10 nm;PCE在蒙脱土上的吸附膜厚度为4.47 nm,减水剂PCS和PST在蒙脱土上的吸附膜厚度比PCE小。Zeta电位结果可知,水泥和蒙脱土表面的Zeta电位分别是-1.80 mV和-13.60 mV;掺入减水剂后,增加减水剂浓度,水泥的Zeta电位绝对值随之增大至平衡。蒙脱土的Zeta电位绝对值随浓度的变大有所减小至平衡。水泥和蒙脱土吸附减水剂PSM后的Zeta电位绝对值较大,分别为-6.89 mV和-10.26 mV。水泥浆体的流变结果显示,掺减水剂的水泥浆体表现出胀塑性流体特征;当剪切速率较低时,与PCE相比,分别加入PST,PCS和PCP后的水泥表观粘度和剪切应力都较低;水泥中掺入蒙脱土后,水泥浆体表观粘度增大,与PCE相比,分别用PCS和PCP分散的含蒙脱土的水泥表观粘度和剪切应力都较低。
二、不同分子质量聚乙二醇在蒙脱石层间的吸附作用(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、不同分子质量聚乙二醇在蒙脱石层间的吸附作用(论文提纲范文)
(1)黏土矿物基载药体系的研究进展(论文提纲范文)
0 引言 |
1 黏土矿物的特性 |
1.1 蒙脱石 |
1.2 埃洛石 |
1.3 高岭石 |
2 黏土矿物载药的特征 |
3 蒙脱石基载药体系 |
4 埃洛石基载药体系 |
5 高岭石基载药体系 |
6 其他黏土矿物基载药体系 |
7 结语 |
(2)非极性介质中有机改性颗粒的胶体稳定性(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 胶体稳定机理 |
1.2 非极性介质中颗粒的分散 |
1.2.1 非极性介质中颗粒稳定机理 |
1.2.1.1 静电稳定作用 |
1.2.1.2 空间稳定作用 |
1.2.1.3 空缺稳定作用 |
1.2.1.4 溶剂化作用 |
1.2.2 非极性介质有机土分散体系 |
1.2.2.1 有机土的制备方法 |
1.2.2.2 改性剂的种类影响 |
1.2.2.3 有机土的特性分析 |
1.2.2.4 非极性介质有机土体系的流变学性能 |
1.3 非极性介质中颗粒和水滴的分散 |
1.3.1 油包水Pickering乳液的稳定机理 |
1.3.2 影响油包水Pickering乳液性质的因素 |
1.3.2.1 颗粒类型对乳液性质的影响 |
1.3.2.2 颗粒润湿性对乳液性质的影响 |
1.3.2.3 颗粒浓度对乳液性质的影响 |
1.3.2.4 电解质浓度对乳液性质的影响 |
1.3.2.5 油水比对乳液性质的影响 |
1.3.2.6 温度对乳液性质的影响 |
1.3.3 油包水Pickering乳液的流变学性能 |
1.4 本文的立题思想、研究内容和意义 |
参考文献 |
第二章 高温诱导的非极性介质有机土分散体系失稳机理 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 试剂 |
2.2.2 吸附-脱附动力学测试 |
2.2.3 有机土的制备 |
2.2.4 有机土的表征 |
2.2.4.1 元素分析 |
2.2.4.2 热重-红外-气相色谱/质谱联用分析(TG-IR-GCMS) |
2.2.4.3 X射线衍射测试(XRD) |
2.2.5 有机土体系分散稳定性及流变学性能测定 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 双十八烷基二甲基氯化铵(DODMAC)在蒙脱土上的吸附-脱附动力学 |
2.3.2 高温对有机土分散体系稳定性及流变学性能的影响 |
2.3.3 高温对有机土中DODMAC脱附行为的影响 |
2.3.4 有机土热分解产物分析 |
2.3.5 DODMAC在有机土中的吸附位置及方式分析 |
2.4 本章小结 |
参考文献 |
第三章 温度及介质对季铵盐在固/液界面吸附-脱附行为的影响 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 试剂 |
3.2.2 季铵盐的制备与表征 |
3.2.3 有机土的制备 |
3.2.4 有机土的表征 |
3.2.5 吸附-脱附动力学测试 |
3.2.5.1 石英晶体微天平测试(QCM-D) |
3.2.5.2 动态光散射测试(DLS) |
3.2.5.3 透光率测试 |
3.2.5.4 动态界面张力测试(IFT) |
3.2.6 油包水Pickering乳液的制备及表征 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 有机土中季铵盐的热稳定性分析 |
3.3.2 温度及介质对季铵盐吸附-脱附行为的影响 |
3.3.3 有机土制备Pickering乳液的高温稳定性探究 |
3.4 本章小结 |
参考文献 |
第四章 疏水氧化硅颗粒制备油包水Pickering乳液的低温稳定性 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 试剂 |
4.2.2 疏水氧化硅颗粒的制备 |
4.2.3 疏水氧化硅颗粒的表征 |
4.2.3.1 颗粒改性程度测定 |
4.2.3.2 颗粒接触角测定 |
4.2.3.3 颗粒改性剂热分析 |
4.2.4 油包水Pickering乳液的制备 |
4.2.5 油包水Pickering乳液的表征 |
4.2.5.1 乳液粘度测定 |
4.2.5.2 水滴及颗粒聚集程度分析 |
4.2.5.3 颗粒溶剂化程度测定 |
4.2.6 油基钻井液模型体系的制备及表征 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 改性剂碳链长度对乳液低温稳定性的影响 |
4.3.2 颗粒浓度对乳液低温稳定性的影响 |
4.3.3 油水比对乳液低温稳定性的影响 |
4.3.4 颗粒改性程度对乳液低温稳定性的影响 |
4.3.5 疏水氧化硅颗粒构筑具有低温稳定性的油基钻井液模型体系 |
4.4 本章小结 |
参考文献 |
论文的创新点和不足之处 |
致谢 |
攻读博士学位期间发表的论文 |
附件 |
学位论文评阅及答辩情况表 |
(3)双子季铵盐的合成及改善聚羧酸减水剂抗泥性能的研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 聚羧酸减水剂的现状 |
1.2.1 聚羧酸减水剂的种类 |
1.2.2 聚羧酸减水剂的减水机理 |
1.3 聚羧酸减水剂的现存问题 |
1.4 粘土对聚羧酸减水剂的负面影响 |
1.4.1 粘土的结构及性质 |
1.4.2 粘土对水泥浆体的负面影响 |
1.4.3 缓解粘土对聚羧酸减水剂不良影响的措施 |
1.5 研究目的和内容 |
1.5.1 选题目的及意义 |
1.5.2 实验内容 |
1.5.3 创新点 |
2 不同头基双子季铵盐的合成及抗泥性能 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验试剂及仪器 |
2.2.2 不同头基双子季铵盐的合成 |
2.3 双子季铵盐的结构表征和性能测试方法 |
2.3.1 核磁共振测试 |
2.3.2 红外光谱测试 |
2.3.3 蒙脱土含量对水泥浆体流动度测定 |
2.3.4 双子季铵盐对含不同量蒙脱土抗泥效果的测定 |
2.4 结果与讨论 |
2.4.1 红外光谱结构表征 |
2.4.2 核磁共振结构表征 |
2.4.3 蒙脱土含量对水泥浆体流动度测试结果 |
2.4.4 双子季铵盐对含蒙脱土水泥浆体流动度的影响 |
2.5 本章小结 |
3 不同连接基双子季铵盐的合成及抗泥性能 |
3.1 引言 |
3.2 实验内容 |
3.2.1 实验试剂及仪器 |
3.2.2 不同连接基双子季铵盐的合成 |
3.3 双子季铵盐的结构表征及性能测试方法 |
3.3.1 双子季铵盐的结构表征及性质参照2. |
3.3.2 水泥浆体流变性能的测试 |
3.4 结果与讨论 |
3.4.1 核磁共振结构表征 |
3.4.2 红外光谱结构表征 |
3.4.3 双子季铵盐对含蒙脱土的水泥浆体流动度的影响 |
3.5 水泥浆体流变性能 |
3.6 本章小结 |
4 双子季铵盐/聚羧酸减水剂与水泥/蒙脱土的相互作用 |
4.1 引言 |
4.2 实验内容 |
4.2.1 实验试剂及仪器 |
4.3 实验测试方法 |
4.3.1 蒙脱土、水泥的粒径分布 |
4.3.2 双子季铵盐对蒙脱土润湿性的测试 |
4.3.3 蒙脱土扫描电镜测试 |
4.3.4 双子季铵盐对蒙脱土膨胀率的测试 |
4.3.5 蒙脱土层间距测试 |
4.3.6 蒙脱土XPS测试 |
4.3.7 蒙脱土/水泥吸附量测试 |
4.3.8 蒙脱土、水泥Zeta电位测试 |
4.4 实验测试结果 |
4.4.1 蒙脱土、水泥的粒径分布 |
4.4.2 双子季铵盐对蒙脱土疏水性的改善性能 |
4.4.3 蒙脱土的扫描电镜图 |
4.4.4 双子季铵盐对蒙脱土的膨胀率的改善性能 |
4.4.5 双子季铵盐对蒙脱土层间距的影响 |
4.4.6 蒙脱土的XPS测试结果 |
4.5 水泥/蒙脱土对RS-1/G-KN5 的吸附 |
4.5.1 水泥、蒙脱土对RS-1 的吸附热力学 |
4.5.2 水泥、蒙脱土对G-KN5 的吸附热力学 |
4.5.3 G-KN5 在蒙脱土上的吸附动力学 |
4.5.4 G-KN5 在蒙脱土上的半饱和吸附时间和表观活化能 |
4.5.5 G-KN5与RS-1 复配后对水泥、蒙脱土的吸附 |
4.6 蒙脱土、水泥颗粒的Zeta电位 |
4.7 本章小结 |
5 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
(4)聚羧酸减水剂的常温合成及其粘土敏感性研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSRACT |
符号表 |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 聚羧酸减水剂的分类 |
1.1.2 聚羧酸减水剂聚醚大单体研究进展 |
1.1.3 聚羧酸减水剂存在的问题 |
1.2 聚羧酸减水剂的合成研究现状 |
1.2.1 自由基聚合机理及引发剂的选择 |
1.2.2 国内外聚羧酸减水剂合成研究进展 |
1.3 聚羧酸减水剂作用机理研究现状 |
1.3.1 吸附机理 |
1.3.2 分散机理 |
1.4 聚羧酸减水剂的粘土敏感性研究现状 |
1.4.1 粘度敏感性成因 |
1.4.2 解决粘土敏感性问题的方案 |
1.4.3 目前解决方案中存在的问题 |
1.5 本文的研究意义及内容 |
1.5.1 选题目的及意义 |
1.5.2 主要研究内容 |
1.5.3 本论文创新点 |
第二章 原材料及试验方法 |
2.1 试验原料与仪器 |
2.1.1 主要实验原料 |
2.1.2 主要实验仪器 |
2.2 实验及测试表征方法 |
2.2.1 特性粘度测试 |
2.2.2 XRD测试 |
2.2.3 吸附性能测试 |
2.2.4 水泥净浆流动度测试 |
2.2.5 红外光谱(FTIR)测试 |
2.3 聚羧酸减水剂的结构表征 |
第三章 聚羧酸减水剂的合成工艺研究 |
3.1 聚羧酸减水剂的合成方法 |
3.1.1 引发剂的选择 |
3.1.2 投料方式的选择 |
3.2 聚羧酸减水剂正交试验优化 |
3.2.1 正交实验设计 |
3.2.2 正交实验结果与分析 |
3.3 单因素影响研究 |
3.3.1 反应时间对P(VA)性能的影响 |
3.3.2 单体配比对P(VA)性能的影响 |
3.3.3 反应温度对P(VA)性能的影响 |
3.3.4 反应物浓度对P(VA)性能的影响 |
3.3.5 引发剂用量对P(VA)性能的影响 |
3.4 聚醚大单体对聚羧酸减水剂的影响 |
3.4.1 TPEG-AA型聚羧酸减水剂的合成 |
3.4.2 HPEG-AA型聚羧酸减水剂的合成 |
3.5 本章小结 |
第四章 聚羧酸减水剂的粘土敏感性研究 |
4.1 聚羧酸减水剂对水泥-粘土净浆体系的分散性能研究 |
4.1.1 试验粘土矿物的选择 |
4.1.2 HPEG-AA-AMPS型聚羧酸减水剂的合成及其性能表征 |
4.1.3 HPEG-AA-HEMAP型聚羧酸减水剂的合成及其性能表征 |
4.1.4 分子量对聚羧酸减水剂粘土敏感性的影响 |
4.2 聚羧酸减水剂在水泥上的吸附研究 |
4.2.1 阴离子基团对聚羧酸减水剂在水泥上吸附的影响 |
4.2.2 分子量对聚羧酸减水剂在水泥上吸附的影响 |
4.3 聚羧酸减水剂在蒙脱土上的吸附研究 |
4.3.1 吸附聚羧酸减水剂对蒙脱土层间距的影响 |
4.3.2 吸附条件对聚羧酸减水剂在蒙脱土上吸附的影响 |
4.3.3 阴离子基团对聚羧酸减水剂在蒙脱土上吸附的影响 |
4.3.4 分子量对聚羧酸减水剂在蒙脱土上吸附的影响 |
4.3.5 聚醚侧链对聚羧酸减水剂在蒙脱土上吸附的影响 |
4.4 本章小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
附件 |
(5)聚羧酸减水剂抗泥改性及其化学机制研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 聚羧酸减水剂(PCE)抗泥问题及其研究 |
1.1.1 PCE抗泥问题提出 |
1.1.2 PCE抗泥改性及其应用 |
1.1.3 蒙脱土吸附PCE作用机理 |
1.2 PCE新型抗泥改性牺牲剂设计思路及研究方法 |
1.2.1 蒙脱土、高岭土、伊利土晶体结构 |
1.2.2 粘土矿吸附理论及其规律 |
1.3 本课题研究内容及思路 |
第2章 阳离子型牺牲剂筛选及作用机理研究 |
2.1 实验部分 |
2.1.1 侧链端羟基改性PCE的合成及结构表征 |
2.1.2 阳离子型牺牲剂及改性PCE性能检测 |
2.1.3 蒙脱土吸附量测定 |
2.2 结果与讨论 |
2.2.1 侧链端羟基改性PCE合成条件优化及其结构 |
2.2.2 改性PCE与阳离子牺牲剂净浆流动度及其变化规律 |
2.2.3 阳离子牺牲剂对蒙脱土吸附PCE影响 |
2.3 阳离子型牺牲剂抑制PCE吸附作用机理探讨 |
2.4 本章小结 |
第3章 非离子型牺牲剂筛选及作用机理研究 |
3.1 实验部分 |
3.1.1 非离子型牺牲剂性能检测 |
3.1.2 蒙脱土吸附量测定 |
3.2 结果与讨论 |
3.2.1 PCE与非离子牺牲剂适应性 |
3.2.2 非离子牺牲剂改善PCE抗泥性能及其变化规律 |
3.2.3 非离子牺牲剂对蒙脱土吸附PCE影响 |
3.3 非离子牺牲剂抑制PCE吸附作用机理探讨 |
3.4 本章小结 |
第4章 牺牲剂分子结构进一步优化及其构性关系 |
4.1 实验部分 |
4.1.1 结构改性牺牲剂的合成 |
4.1.2 牺牲剂结构表征及性能测试 |
4.1.3 蒙脱土吸附量及PCE流体力学半径测定 |
4.2 结果与讨论 |
4.2.1 阳离子配合物牺牲剂结构及抗泥性能比较 |
4.2.2 阳离子改性淀粉牺牲剂及其抗泥性能 |
4.2.3 脲醛树脂分子量与其抗泥性能关系 |
4.3 抗泥改性剂抑制PCE作用机理探讨 |
4.3.1 抗泥改性牺牲剂对蒙脱土吸附量影响及其比较 |
4.3.2 结构改性牺牲剂对PCE分子形态影响 |
4.4 本章小结 |
第5章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士期间获得与学位论文相关的科研成果 |
(6)长链有机化合物插层高岭石及其机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 引言 |
1.1 有机粘土矿物研究进展 |
1.2 高岭石/有机粘土矿物研究进展 |
1.2.1 制备方法 |
1.2.2 插层剂类型 |
1.2.3 有机粘土矿物结构 |
1.3 选题目的、意义及主要研究内容 |
1.3.1 选题的目的及意义 |
1.3.2 研究内容 |
1.3.3 创新点 |
2 高岭石插层复合物前驱体的制备 |
2.1 实验原料 |
2.2 前驱体的制备 |
2.2.1 高岭石/二甲基亚砜插层复合物的制备 |
2.2.2 甲氧基接枝高岭石的制备 |
2.3 表征设备及测试方法 |
2.4 前驱体实验分析 |
2.4.1 XRD分析 |
2.4.2 FTIR分析 |
2.4.3 高岭石/BTAC插层复合物的制备 |
2.5 本章小结 |
3 高岭石-有机铵液相插层反应 |
3.1 实验原料 |
3.2 插层复合物的制备 |
3.3 表征设备及测试方式 |
3.4 季铵盐改性高岭石实验分析 |
3.4.1 XRD分析 |
3.4.2 FTIR分析 |
3.4.3 TG-DSC分析 |
3.4.4 SEM分析 |
3.5 本章小结 |
4 高岭石-有机铵固相插层反应 |
4.1 实验原料 |
4.2 插层复合物的制备 |
4.3 表征设备及测试方法 |
4.4 插层复合物分析 |
4.4.1 XRD分析 |
4.4.2 FTIR分析 |
4.4.3 TG-DSC分析 |
4.4.4 插层机理分析 |
4.5 本章小结 |
5 脂肪酸插层高岭石研究 |
5.1 实验原料及其特征 |
5.1.1 实验原料 |
5.1.2 脂肪酸特征 |
5.2 插层复合物的制备 |
5.3 表征设备及测试方法 |
5.4 脂肪酸改性高岭石实验分析 |
5.4.1 插层复合物表征 |
5.4.2 酸碱处理插层复合物 |
5.4.3 形貌分析 |
5.5 本章小结 |
6 结论与展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(7)聚羧酸系高效减水剂的改性合成及应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 前言 |
1.2 几种常用减水剂 |
1.2.1 木质磺酸盐类减水剂 |
1.2.2 萘系高效减水剂 |
1.2.3 脂肪族高效减水剂 |
1.2.4 氨基磺酸高效减水剂 |
1.2.5 聚羧酸高效减水剂 |
1.3 聚羧酸高效减水剂 |
1.3.1 聚羧酸高效减水剂的分类 |
1.3.2 聚羧酸系高效减水剂的合成方法 |
1.3.3 聚羧酸系高效减水剂的减水机理 |
1.3.4 聚羧酸系高效减水剂的研究现状 |
1.3.5 聚羧酸系高效减水剂存在的问题 |
1.4 主要研究内容 |
第二章 不同侧链长度减水剂的制备及其减水性能的研究 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验试剂 |
2.2.2 实验仪器 |
2.2.3 APEG-AA系列减水剂的制备 |
2.2.4 APEG-AA系列减水剂的基本性质及结构表征 |
2.2.5 不同侧链长度减水剂的减水性能研究 |
2.2.6 不同侧链长度减水剂的减水机理 |
2.2.6.1 减水剂与水泥吸附量 |
2.2.6.2 减水剂与水泥吸附层厚度 |
2.2.6.3 Zeta电位 |
2.2.6.4 聚羧酸系高效减水剂与蒙脱土吸附量测定 |
2.2.6.5 聚羧酸系高效减水剂与蒙脱土的层间距测定 |
2.3 不同侧链长度减水剂的基本性质及结构表征结果 |
2.3.1 羧酸密度的筛选 |
2.3.2 傅里叶红外光谱 |
2.3.3 核磁共振光谱 |
2.4 不同侧链长度的聚羧酸系高效减水剂的减水性能 |
2.4.1 净浆流动度 |
2.4.2 经时损失 |
2.4.3 耐粘土性 |
2.5 不同侧链长度聚羧酸系高效减水剂的减水机理 |
2.5.1 吸附量 |
2.5.2 吸附层厚度 |
2.5.3 Zeta电位 |
2.5.4 耐粘土性机理 |
2.6 小结 |
第三章 磺酸基团改性聚羧酸系高效减水剂的合成及应用 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验试剂 |
3.2.2 实验仪器 |
3.2.3 APES和APES10-3的制备 |
3.2.4 研究路线 |
3.3 APES和APES10-3的基本性质及结构表征 |
3.3.1 傅里叶红外光谱 |
3.3.2 ~1H核磁共振光谱 |
3.4 APES10-3的减水性能 |
3.4.1 净浆流动度 |
3.4.2 经时损失 |
3.4.3 耐粘土性 |
3.5 APES10-3的减水机理 |
3.5.1 吸附量 |
3.5.2 吸附层厚度 |
3.5.3 Zeta电位 |
3.5.4 耐粘土性机理 |
3.6 小结 |
第四章 高保坍性荧光聚羧酸系高效减水剂的合成及应用 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验试剂 |
4.2.2 实验仪器 |
4.2.3 荧光单体N和APEG10-3-N的制备 |
4.2.4 研究路线 |
4.3 荧光单体N和APEG10-3-N的基本性质及结构表征 |
4.3.1 傅里叶红外光谱 |
4.3.2 ~1H核磁共振光谱 |
4.4 APEG10-3-N的减水性能 |
4.4.1 净浆流动度 |
4.4.2 经时损失 |
4.4.3 耐粘土性 |
4.5 APEG10-3-N的减水机理 |
4.5.1 吸附量 |
4.5.2 吸附层厚度 |
4.5.3 Zeta电位 |
4.5.4 耐粘土性机理 |
4.6 APEG10-3-N荧光性测试 |
4.7 复配实验 |
4.8 小结 |
第五章 总结与展望 |
5.1 总结 |
5.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间的主要成果 |
致谢 |
(8)不同支链密度梳状AA-IPEG共聚物的制备及其吸附分散性能研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 前言 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 聚羧酸系减水剂的合成工艺与方法 |
1.2.2 聚羧酸系减水剂的构性关系研究进展 |
1.2.3 聚羧酸系减水剂的吸附分散性能研究 |
1.3 课题研究目的及意义 |
1.4 课题研究内容 |
第2章 AA-IPEG共聚物的合成与表征 |
2.1 引言 |
2.2 实验原料及仪器 |
2.2.1 合成 AA-IPEG 共聚物的主要原料 |
2.2.2 化学及色谱分析所用试剂 |
2.2.3 共聚物分散性能评价所用原料 |
2.2.4 实验仪器及设备 |
2.3 共聚物的合成工艺过程研究 |
2.3.1 共聚物合成引发体系的选择 |
2.3.2 合成工艺过程基本要素 |
2.3.3 AA-IPEG 共聚物的制备方法 |
2.4 共聚物表征与性能测试方法 |
2.4.1 固含量测定 |
2.4.2 共聚物分子结构信息测定方法 |
2.4.3 共聚物分散性能评价方法 |
2.4.4 共聚物的吸附性能测定方法 |
2.5 共聚物分子结构表征 |
2.5.1 红外光谱(FT-IR)分析 |
2.5.2 核磁共振图谱(1HNMR)分析 |
2.5.3 凝胶渗透色谱(GPC)分析 |
2.5.4 紫外光谱(UV)分析 |
2.5.5 差示扫描量热法(DSC)分析 |
2.6 AA-IPEG 共聚物分子结构参数拟合公式的建立 |
2.7 本章小结 |
第3章 AA-IPEG 共聚物中-COO-密度对水泥浆体分散性能影响 |
3.1 引言 |
3.2 共聚物分子量及其分布与化学结构分析 |
3.3 共聚物中-COO-密度对其表面张力的影响 |
3.4 梳状共聚物中-COO-密度对水泥浆体分散性能的影响 |
3.4.1 水泥悬浮液的Zeta电势分析 |
3.4.2 共聚物在水泥颗粒表面的吸附行为 |
3.4.3 水泥浆体的净浆流动度 |
3.4.4 水泥凝结的时间 |
3.4.5 水泥水化产物的扫描电镜(SEM)分析 |
3.5 本章小结 |
第4章 AA-IPEG 共聚物分子结构对其吸附性能影响 |
4.1 引言 |
4.2 AA-IPEG 共聚物的吸附试验 |
4.2.1 AA-IPEG 共聚物标准曲线的建立 |
4.2.2 饱和吸附量确定 |
4.3 AA-IPEG 共聚物分子结构与其饱和吸附量的关系 |
4.3.1 多元线性回归分析 |
4.3.2 单因素数据分析 |
4.4 水泥-水-PCE 体系中 AA-IPEG 共聚物的吸附动力学研究 |
4.4.1 分子主链上PEO支链密度对静态吸附动力学的影响 |
4.4.2 分子主链上-COO-密度对静态吸附动力学的影响 |
4.4.3 分子主链长度对静态吸附动力学影响 |
4.5 PCE分子结构参数与水泥净浆流动度关系 |
4.6 共聚物分子结构对其在水泥颗粒表面吸附作用机理分析 |
4.7 蒙脱石对 AA-IPEG 共聚物的吸附分散性能影响研究 |
4.7.1 PCE 吸附前后蒙脱石的 FT-IR 图谱分析 |
4.7.2 蒙脱石-水-PCE 体系中 AA-IPEG 共聚物的吸附动力学研究 |
4.7.3 AA-IPEG 共聚物结构参数对其在蒙脱石上吸附行为的影响 |
4.7.4 共聚物分子结构对其在蒙脱石上吸附作用机理分析 |
4.8 本章小结 |
第5章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间获得与学位论文相关的科研成果 |
(9)改性木质素对混凝土胶结材料中粘土的作用与机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 聚羧酸减水剂研究现状 |
1.2.1 聚羧酸减水剂适应性研究现状 |
1.2.2 聚羧酸减水剂对粘土敏感性现状 |
1.2.3 聚羧酸减水剂对粘土敏感性国内外研究现状 |
1.3 抑制聚羧酸减水剂对粘土的敏感性措施 |
1.4 研究思路与内容 |
1.4.1 研究思路 |
1.4.2 研究内容 |
第二章 实验原材料及实验方法 |
2.1 原材料 |
2.1.1 水泥 |
2.1.2 粘土矿物 |
2.1.3 标准砂 |
2.1.4 聚羧酸减水剂 |
2.1.5 改性木质素 |
2.1.6 实验用水 |
2.2 实验仪器 |
2.2.1 实验仪器 |
2.2.2 性能测定仪器 |
2.3 实验方法及测试技术 |
2.3.1 红外光光谱分析 |
2.3.2 元素分析 |
2.3.3 凝胶色谱分析 |
2.3.4 净浆流动性测定 |
2.3.5 砂浆流动度及经时损失测定 |
2.3.6 砂浆试块抗折抗压测试 |
2.3.7 衍射分析 |
2.3.8 粘土矿物吸附聚合物实验测定 |
2.3.9 电位测定 |
第三章 改性木质素的合成及性能研究 |
3.1 研究背景 |
3.2 木质素的磺化 |
3.3 磺化度测定 |
3.4 反应条件的影响 |
3.4.1 亚硫酸钠用量 |
3.4.2 体系pH值 |
3.4.3 反应温度的影响 |
3.4.4 反应时间的影响 |
3.4.5 金属盐催化剂的掺量 |
3.5 木质素磺化实验优化 |
3.5.1 因素水平 |
3.5.2 正交实验表设计 |
3.6 木质素及磺化产物的红外光谱分析 |
3.7 木质素及产物的相对分子质量及分布 |
3.8 本章小结 |
第四章 水泥胶砂性能研究 |
4.1 粘土矿物对水泥净浆流动性能的影响 |
4.2 磺化木质素对含粘土矿物净浆流动性能的影响 |
4.2.1 SL对含蒙脱石净浆初始流动度的影响 |
4.2.2 SL对含高岭石或伊利石水泥净浆初始流动度的影响 |
4.2.3 SL对含蒙脱石水泥净浆经时损失的影响 |
4.2.4 SL对含高岭石水泥净浆经时损失的影响 |
4.2.5 SL对含伊利石水泥净浆经时损失的影响 |
4.3 粘土矿物对砂浆流动性能的影响 |
4.4 磺化木质素对含粘土矿物的砂浆流动性能的影响 |
4.5 粘土矿物及SL对水泥砂浆宏观力学的影响 |
4.5.1 水泥砂浆抗折强度 |
4.5.2 水泥砂浆抗压强度 |
4.6 本章小结 |
第五章 改性木质素与粘土矿物作用机理 |
5.1 粘土矿物吸附聚合物后层间距的变化 |
5.1.1 蒙脱石吸附聚合物后层间距的变化 |
5.1.2 高岭石吸附聚合物后层间距的变化 |
5.1.3 伊利石吸附聚合物后层间距的变化 |
5.2 粘土矿物对PCE、SL的吸附特性 |
5.2.1 粘土矿物对PCE的吸附 |
5.2.2 粘土矿物对SL的吸附 |
5.3 粘土矿物对PCE、SL混合液的吸附 |
5.3.1 蒙脱石对混合液的吸附 |
5.3.2 高岭石对混合物的吸附 |
5.3.3 伊利石对混合物的吸附 |
5.4 Zeta电位测定 |
5.4.1 蒙脱石体系Zeta电位 |
5.4.2 高岭石体系Zeta电位 |
5.4.3 伊利石体系Zeta电位 |
5.5 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士期间发表学术论文 |
(10)功能单体对聚羧酸减水剂抗泥性能的影响(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
符号说明 |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 聚羧酸减水剂的分散机制 |
1.3 粘土对聚羧酸减水剂的影响 |
1.3.1 粘土影响减水剂的现状 |
1.3.2 粘土影响减水剂的机理 |
1.4 减弱粘土对减水剂影响的措施 |
1.4.1 合成抗泥型减水剂 |
1.4.2 复配抗泥剂 |
1.5 选题目的、内容及创新点 |
1.5.1 选题目的及意义 |
1.5.2 主要研究内容 |
1.5.3 创新点 |
2 疏水性功能单体对聚羧酸减水剂抗泥性能的影响 |
2.1 引言 |
2.2 实验内容 |
2.2.1 实验原料和仪器 |
2.2.2 侧链含疏水基的聚羧酸减水剂的合成 |
2.3 减水剂结构表征和性能测定方法 |
2.3.1 红外光谱测定 |
2.3.2 相对分子质量测定 |
2.3.3 减水剂双键残留量和大单体转化率测定 |
2.3.4 热学性能测定 |
2.3.5 表面张力测定 |
2.3.6 减水剂固含量测定 |
2.3.7 水泥净浆流动度测定 |
2.3.8 减水剂在含泥混凝土中的应用性能 |
2.4 结果与讨论 |
2.4.1 减水剂的红外光谱 |
2.4.2 减水剂的相对分子量 |
2.4.3 双键残留量和大单体转化率的测定 |
2.4.4 减水剂的热学性能 |
2.4.5 减水剂的表面张力 |
2.4.6 功能单体的用量对水泥净浆流动度的影响 |
2.4.7 减水剂对含蒙脱土的水泥净浆流动度的影响 |
2.4.8 减水剂在含泥混凝土中的应用性能 |
2.5 本章小结 |
3 亲水性阴离子功能单体对聚羧酸减水剂抗泥性能的影响 |
3.1 引言 |
3.2 实验内容 |
3.2.1 实验原料与仪器 |
3.2.2 阴离子型聚羧酸减水剂的合成 |
3.3 减水剂结构表征和性能测试方法 |
3.4 结果与讨论 |
3.4.1 减水剂的红外光谱 |
3.4.2 减水剂的相对分子量 |
3.4.3 双键残留量和大单体转化率的测定 |
3.4.4 减水剂的热学性能 |
3.4.5 减水剂的表面张力 |
3.4.6 功能单体的用量对水泥净浆流动度的影响 |
3.4.7 减水剂对含蒙脱土的水泥净浆流动度的影响 |
3.4.8 减水剂在含泥混凝土中的应用性能 |
3.5 本章小结 |
4 水泥/蒙脱土和聚羧酸减水剂的作用机理 |
4.1 引言 |
4.2 实验内容 |
4.2.1 实验原料和仪器 |
4.3 实验测定方法 |
4.3.1 水泥/蒙脱土的粒径分布 |
4.3.2 蒙脱土层间距测定 |
4.3.3 水泥/蒙脱土吸附量测定 |
4.3.4 水泥/蒙脱土吸附膜厚度测定 |
4.3.5 水泥/蒙脱土Zeta电位测定 |
4.3.6 水泥浆体流变性能测定 |
4.4 水泥/蒙脱土对减水剂的吸附机理 |
4.4.1 水泥/蒙脱土的粒径分布 |
4.4.2 蒙脱土吸附减水剂后的层间距 |
4.4.3 水泥或蒙脱土对减水剂的等温吸附 |
4.4.4 水泥或蒙脱土对减水剂的吸附动力学 |
4.4.5 水泥或蒙脱土对减水剂的吸附膜厚度 |
4.5 减水剂对水泥或蒙脱土表面Zeta电位的影响 |
4.5.1 减水剂对水泥表面Zeta电位的影响 |
4.5.2 减水剂对蒙脱土表面Zeta电位的影响 |
4.6 减水剂对水泥或含蒙脱土的水泥浆体的流变性能影响 |
4.6.1 减水剂对水泥浆体的流变性能影响 |
4.6.2 减水剂对含蒙脱土的水泥浆体的流变性能影响 |
4.7 本章小结 |
5 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
四、不同分子质量聚乙二醇在蒙脱石层间的吸附作用(论文参考文献)
- [1]黏土矿物基载药体系的研究进展[J]. 孙志雅,孟宇航,杨华明. 材料导报, 2022
- [2]非极性介质中有机改性颗粒的胶体稳定性[D]. 樊哲. 山东大学, 2021(11)
- [3]双子季铵盐的合成及改善聚羧酸减水剂抗泥性能的研究[D]. 王爽. 陕西科技大学, 2019(09)
- [4]聚羧酸减水剂的常温合成及其粘土敏感性研究[D]. 梁友. 华南理工大学, 2019
- [5]聚羧酸减水剂抗泥改性及其化学机制研究[D]. 杜勇. 武汉理工大学, 2019(07)
- [6]长链有机化合物插层高岭石及其机理研究[D]. 王定. 中国矿业大学(北京), 2018(12)
- [7]聚羧酸系高效减水剂的改性合成及应用研究[D]. 屈浩杰. 南京师范大学, 2018(01)
- [8]不同支链密度梳状AA-IPEG共聚物的制备及其吸附分散性能研究[D]. 李明. 武汉理工大学, 2018(07)
- [9]改性木质素对混凝土胶结材料中粘土的作用与机理研究[D]. 张迈. 武汉理工大学, 2018(07)
- [10]功能单体对聚羧酸减水剂抗泥性能的影响[D]. 危静. 陕西科技大学, 2018(12)