第一篇:如何提高型材低温冲击性能
如何提高型材低温冲击性能
1、对于配方原材料对低温冲击性能造成的影响,要重点加强对CPE的`研究,一要保证质量,二要保证有足够的添加量。对型材低温冲击性能有严格要求的,要严格控制碳酸钙的含量。
2、针对型材断面结构对低温冲击性能的影响,要加强内筋的研究,在内筋与腔壁连接处,采用圆弧连接,内筋与支承面呈90度,筋的厚度应控制在1.2-1.5mm之间,这些措施均有助于提高低温冲击性能。
3、针对模具对低温冲击性能的影响,要加强应力缺陷可能造成低温冲击性能较差的研究,要加强异型材中应力测量的研究,找出最佳的冷却工艺,采用缓冷方式比急冷更有利于提高型材低温冲击性能。
4、影响塑化的因素很多,建议通过二氯甲烷浸渍(GB/T13526-92)断裂伸长率测试(GB/T1040-92)来确定最佳的塑化条件,同时认为当断裂伸长率不低于150%时,型材有比较满意的塑化度和低温冲击性能。
5、低温冲击实验中,除严格按照GB/T8814-2004之规定要求外,将“使落锤冲击在试样中心位置”,理解为“使落锤冲击在试样的腔中心位置”,其结果更有现实意义。
第二篇:如何提高母猪的繁殖性能
如何提高母猪的繁殖性能
今年是气候反常的一年,南方到广东,北方到黑龙江,今年都出现了持续的高温,给养猪业造成一定的压力,给整个猪群的疾病防控带来困难。母猪是猪场的根本,母猪的生产性能从一定程度上决定了猪场的成败,养殖户越来越重视母猪的健康问题。但今年夏季发现很多猪场的母猪生产性能下降,表现在断奶后屡配不孕、子宫炎、产前产后不食、产子数少等一系列繁殖障碍。笔者现就母猪产生繁殖障碍的原因及如何提高母猪繁殖性能提出自己的看法。
造成母猪生产性能降低的主要因素:
营养性因素
营养物质摄入量不足,夏季炎热高温季节,由于猪的皮下脂肪厚,散热能力差,猪的采食量、活动量相应下降,母猪繁殖所需的营养物质摄入不足,以致母猪发情排卵规律出现紊乱,从而影响配种和受孕,并出现死胎和弱胎。营养片面,青饲料缺乏或不足,夏季采食量下降,摄入的营养物质片面或某些营养物质缺乏(如硒元素、维生素A、E缺乏),加上青饲料缺乏或供给不足,影响正常繁殖活动。运动不足因素
夏季天气炎热,猪的运动量相对减少,加上目前一些猪场使用定位栏养殖,运动量更显得不足。公猪运动量过少,会导致精液活力下降,直接影响受胎率;母猪运动量不足,会影响母猪的正常发情排卵,同时也会使母猪四肢乏力而影响配种受孕。
疾病因素
传染病是造成母猪繁殖障碍的主要原因,危害最大。如细小病毒病、非典型猪瘟,乙型脑炎、钩端螺旋体病、鹦鹉热衣原体病、布氏杆菌病、蓝耳病(猪繁殖呼吸障碍综合征)、猪附红细胞体病、弓形体病等。
母猪生殖道感染
主要由于卫生条件差,污染源过大或母猪初产胎儿过大以及母猪发生难产,补救方法不当或处理不及时等引起母猪生殖道受损,以致继发感染子宫炎、子宫内膜炎、阴道炎等生殖道疾病,造成母猪不发情,发情不正常,屡配不孕或引起妊娠母猪流产等。
公猪的使用因素:夏季高温季节,公猪的热应激明显,有的养殖场(户)在高温天气下仍然白天使用公猪采精和配种,而且不注重对公猪的合理使用,久而久之,则对公猪的损伤较大,极易引起公猪的性机能下降,精液品质稀薄、量少,精子活力下降,死精、弱精增多,从而严重影响母猪的受胎率。
为了提高母猪的生产性能,我们采取了一些行之有效的方法,取得了比较理想的效果。
一、防暑降温,预防发生应激。通风,也可建成可调节的屋顶通风窗和地面通风窗,夏秋季将猪舍门改装成通风门,加强通风换气,排除有害气体。在猪场和猪舍周围种植高大乔木,可减少阳光照射,降低环境及猪舍内气温。如果单靠开门窗自然通风不能降低舍温,可采取机械通风,安装风扇或送风机,促进空气流动,有效降低空气湿度,带走舍内热量。纵向通风比横向通风效果好。湿帘风机降温。湿帘风机降温系统是近年来兴起的效果比较理想的一种降温方法,在上世纪80年代开始在国内出现,最早用于种鸡舍的夏季降温。其原理为在舍壁安装水帘,用风扇对水帘吹风,因为水蒸发需要热量,所以吹出的空气温度比舍温低,冷空气进入舍内降低舍温。当湿帘厚度为12厘米,过帘风速为每秒1米~1.2米时,可使舍温降低5℃~7℃。空气越干燥、温度越高,经过湿帘的空气降温幅度越大,效果越显著。湿帘降温目前比较适用于公母猪猪舍,成本也比较低廉,市场上有现成的产品销售。
二、调整饲料,加强饲养管理。炎热往往影响母猪的食欲,使其采食量下降、产热增加。适宜的营养水平是提高种猪健康水平和繁殖性能的决定性因素。因此,应及时调整饲料配方,提高饲料的适口性和营养浓度,使母猪在采食量减少的情况下,也能满足营养需要。
(未完待续)
第三篇:浅谈提高接触网性能的措施
摘要:本文简单介绍了接触网及其重要性,并从接触悬挂、定位装置、支柱基础三方面存在的问题着手,提出了相关措施,对接触网的性能进行改良。
关键词:接触网;支柱基础;悬挂;弹性 定位装置
根据国家积极扩大内需、加快铁路基本建设的战略部署,到2010年,我国铁路营业里程将达到11万km,电气化率达到50%以上。铁路电气化是中国铁路发展的最终目标。而作为电气化铁路牵引供电系统的主体接触网,其性能的优劣直接决定着电力机车受电弓的受流质量,最终影响列车的运行速度与安全。而且接触网的特殊性主要表现在露天设置,对气候变化敏感;无备用性(决定它的脆弱性和重要性);机电复合性;负荷的不确定性和移动性。由于这些特殊性,接触网故障复杂而频发。因此对电气化铁路接触网的探讨任重而道远。
接触网担负着把从牵引变电所获得的电能直接输送给电力机车使用的重要任务。因此接触网的质量和工作状态将直接影响着电气化铁道的运输能力。接触网是沿铁路线上空架设的向电力机车供电的特殊形式的输电线路。其由接触悬挂、支持装置、定位装置、支柱与基础几部分组成。为了解决接触网的一些常见故障和提高接触网的性能,本文从接触悬挂、定位装置和支柱三个方面提出了自己的建议。
接触悬挂
接触悬挂包括接触线、吊弦、承力索以及连接零件。接触悬挂通过支持装置架设在支柱上,其功用是将从牵引变电所获得的电能输送给电力机车。接触悬挂的弹性是其质量优劣的主要标志。接触悬挂的弹性是指悬挂中某一点在受电弓的压力下,每单位垂直力使接触线升高的程度。
接触悬挂弹性的衡量标准有二:一是弹性的大小,取决于接触线的张力;二是弹性的均匀程度,它取决于接触悬挂的结构。为了使接触悬挂具有良好的弹性,以使受电弓高质量地取流,从而提高电力机车的运行速度,就必须对与悬挂弹性有关的设备结构进行研究和改革。
改善接触悬挂弹性及取流的条件有二:其一,尽量使受电弓对接触线的压力不随受电弓的起伏波动而变化,这就需要从受电弓结构方面研究改进;其二是使受电弓沿接触线滑行时接触点的轨迹,尽可能地近于水平直线。如果要达到上述后一种条件的要求,就要尽量地减小接触线的驰度,改善接触悬挂的弹性、性能。改善接触悬挂的弹性性能,重点应在于提高定位点、分段分相、绝缘器、线岔等处的弹性,同时尽量使全线接触悬挂的弹性均匀一致。有条件的话可以采用双链形接触悬挂和其它复合链形悬挂(即具有弹性装置吊线的多链形悬挂)。改善张力自动补偿装置,研制新型补偿器结构以保证悬挂中线索的恒定张力;减轻接触悬挂(特别是接触线上)的集中重量,采用轻型零件;研制新型高强度的接触线以提高接触线和辅助绳索的张力等都是改善接触悬挂弹性的重要措施和手段。
改善接触网弹性的措施很多,但由于这些办法改造难度大,投资高,不适合我国的国情,基于我国的接触悬挂的现状,对于提高接触悬挂的弹性,本文介绍以下两个措施:
(1)采用带弹性吊弦的接触悬挂
我国电气化铁道大多采用简单链形悬挂,这种悬挂型式在定位点处易产生硬点,受电弓在跨距中间和定位点处的导线抬高量相差较大,整个跨距内的接触网弹性不均匀,高速行车时受电弓离线、拉弧现象比较明显。根据资料显示简单链形悬挂弹性的非均匀度,在静态情况下为25%,动态情况下为28%,而这些远大于10% 的非均匀度是不适合高速行车要求的(国外高速铁路接触网的弹性非均匀度标准为不大于10%)。根据国外比较成熟的经验,电气化水平较高的国家均采用带弹性吊弦的接触悬挂,这种悬挂型式在支柱处的弹性可达到跨中的90%,从而可以使非均匀度小于10%。低于10%的非均匀度是高速铁路接触网所追求的目标。所以必须从改善弹性的非均匀度人手,将现有的简单链形悬挂改为带弹性吊弦的链形悬挂,从而使整个跨距内弹性趋于均匀,采用此种措施后,列车速度可达到160km。
(2)增加接触线的张力
考虑到线索的安全系数及接触线磨耗后能够承受的张力减小,我们可以适当地增加接触线和承力索的设计张力,如将接触线的张力增加到15kN,承力索的张力增加到20kN,即接触线的张力增大50%,根据有关数据显示,接触网的弹性可以减小33%。由此可见增大张力可有效地减小接触悬挂的弹性。而减小弹性正是我们提速所追求的目标。
定位装置包括定位管和定位器,其功用是固定接触线的位置,使接触线在受电弓滑板运行轨迹范围内,保证接触线与受电弓不脱离,并将接触线的水平负荷传给支柱。
因腕臂定位环断裂后定位器(管)脱落低于接触线以及定位环断裂后接触线失去定位使拉出值发生变化造成的弓网事故屡见不鲜。这类事故一般发生在定位偏移量大、偏转活动频繁的锚段关节处以及曲线内侧反定位和靠近锚段关节反定位的腕臂定位环处。接触网运行时间越长,这类事故的发生就越频繁。为防止以上事故的发生,本文采取的措施是:用灵活偏转且各零部件之间的连接没有开口的新零件取代反定位处的腕臂定位环。
开口的新零件取代反定位处的腕臂定位环。
腕臂定位环断裂的现象96%均发生在锚段关节处的非支反定位、曲线内侧支柱反定位和靠近锚段关节反定位处。造成以上部位定位钩环经常断裂及环钩脱离的原因除部分属材质问题外,95%以上的是定位处的定位钩与定位环之间一直处于非正常的受压状态造成的。在反定位支柱上,腕臂与反定位管间的定位环承受着压力,钩与环间产生2个接触点:定位钩顶部外缘与定位环根部内缘的点和定位环顶部侧缘与定位钩根部内缘的点。当定位管受力偏转时,由于压力作用使定位环根部将对定位钩顶部产生一个摩擦阻力,此时定位环顶部的点将同时受到定位环根部侧缘给它的推力的作用,其大小与相等且与定位环所受压力成正比。推力将使定位环顶部产生一个以定位环根部为轴心的转动扭矩。该扭矩将使定位环以定位环根部内缘的点为支点发生一定程度弯曲,其弯曲程度与定位环所受压力大小及定位管偏转角度有关。同时,当定位管偏转角度较大时,定位环很容易从定位钩的开口处挤出而使定位钩失去固定。
经过计算,对于全补偿接触悬挂的一般锚段,在靠近锚段关节附近,定位器(管)的最大偏量亦有145mm(昼夜温差取20℃),由于温差变化,定位器(管)每昼夜要偏转2次,即定位环顶部的点将每夜受到2次方向相反的扭矩的作用而产生弯曲(尽管弯曲程度很小),在长期运行中,定位环根部的点处终因长时间往复弯曲而发生疲劳断裂。而且距锚段关节越近和反定位管所受力和曲线力越大的定位处,定位环的断裂越频繁,定位钩从开口处脱出的几率也就越高。由上述分析得知,定位钩环的连接方式不适应在受压力状态下的反定位处工作。因此,只有研制一种在受压状态下能灵活偏转且各零部件之间的连接没有开口的新零件,以取代反定位处(下转286页)(上接284页)的腕臂定位环,才能从根本上增强定位装置的性能,防止因腕臂定位环断裂或定位环自定位钩的开口处挤出而造成的弓网事故。
支柱基础
支柱与基础用以承受接触悬挂、支持和定位装置的全部负荷,并将接触悬挂固定在规定的位置和高度上。
随着电气化铁道的运营,接触网支柱基础长期遭受环境和列车载荷的反复作用,并由于线路路基修建以及电气化改造时受技术条件、经济条件、施工质量与工艺标准的限制和影响,接触网支柱基础存在着一些影响安全供电的潜在隐患,如:支柱基础下沉、基坑土质沉陷流失、支柱基础边坡滑塌等,接触网支柱基础病害的存在,直接影响了接触网检修质量的稳定性,加重了接触网养护维修工作质量,也缩短了支柱所挂接触网维护周期。随着铁路运输向高速、重载方向的发展,线路路基的荷载条件会发生变化,接触网支柱基础情况也将随之发生变化,支柱基础病害的产生、发展和整治,应当引起与安全供电有关管理和技术人员的高度重视,并作为一项影响安全供电的潜在重要隐患予以充分重视并加以研究。本文提出以下五个建议(1)改造支柱基础底部。在既有营运线上施工改造,这项措施工程量大,在支柱基础下沉量大的情
况下才可采用,否则尽量不动支柱基坑基础。采用这种整治办法,主要用于以下几种情况:1)分层夯实基坑底部土质,提高基坑下基床密实度;2)更换土质,可采用生石灰磨粉、425号水泥、中粗河沙、水配合比为8:8:65:19(重量比)的改性材料,作为基坑底部填充材料,这种材料可以吸收土中水分,并与软弱土体产生离子交换以及凝硬反应,形成具有一定强度、整体性好、水稳定性好的复合支柱基础基底;3)采用浆砌一定厚度片石,甚至浇筑一定强度的钢筋混凝土法,加固支柱基础基底。
(2)加固支柱基础周围空洞及边坡等病害。可采用:1)回填改良土的方法,在支柱基础周围更换按比例石灰:河沙:膨胀土:水=10:25:50:22配置的改性土,并分层夯实(每层300mm),增强土质稳定性;2)在支柱基础表面铺砌干砌片石,或用三七灰土封闭支柱基础周围;3)用浆砌300mm厚片石的方法进行边坡表面加固;4)在支柱基础表面周围设置排水设施,及时、便捷地排走支柱基础周围积水,对于未影响支柱基础稳固的空洞、浮土,可采用通过钻孔、花管方式,用压力注入水泥或化学浆液方式压实、充填、改良支柱基础周围土体。
(3)整治电化改造所遗留支柱基础工程质量问题以及因支柱上部接触网纵向受力不均引起的支柱基础偏斜,按不同情况,可采用检调接触网支柱附加悬挂、支持定位装置等方式改善支柱纵向受力、横向受力情况,或采用装设临时钢支柱架空接触网外三线、去除混凝土支柱受力方式,再进行支柱基础的扶正、加固措施。
(4)对于早期出现的支柱基础沉陷,在不影响接触网安全供电的情况下,可采用做好加固措施后,在基础周围换填三合土以及在支柱基础上装设现浇钢筋混凝土横卧板,即:在基面以下一定深度处安装钢支架(类似安装承锚角钢)、并焊接上一定厚度钢筋网格(厚度据支柱基础周围土质情况决定),用混凝土浇筑成砼横卧板的方法进行综合整治,现浇钢筋混凝土横卧板面积大小、厚度、数量可根据支柱周围土体条件以及基础外载荷情况决定,达到增强支柱基础稳定性,以防支柱基础的继续沉陷。
(5)为增强受力支柱抗倾覆能力,还可对支柱基础进行棱柱形基础具体设计、整体浇筑杯基形基础具体设计等设计方法,以达到支柱受力状态的平衡和基础的稳定。
总结
接触网是一种特殊的供电线路,本文通过对接触网各部分的认识以及对现存问题的建议,希望可以提高接触网的运行品质和安全可靠性,为正在进行的大规模铁路建设,尤其是电气化铁路建设提供有利的帮助,促进铁路事业更加飞速的发展。
参考文献
【1】 接触网常见故障及对策研究 白玉新 2009年 1月维普资讯
【2】 高速电气化铁路接触网于万聚2003年 5月西南交通大学出版社
【3】 接触网工技术问答850题 张万里1998年中国铁道出版社
【4】 浅谈弹性悬挂接触网技术 杨振华 2006年 1月维普资讯
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第四篇:提高低温冷水机的效率方法
提高低温冷水机的效率方法
低温冷水机1月21日讯:低温冷水机是什么?低温冷水机能给我们带来什么?低温冷水机的结果如何?针对这些问题,我们一起去了解一下吧。
低温冷水机一般是用制冷压缩机进行冷却的制冷设备及机组,广泛应用于工业生产中,并且使用能耗也不容忽视。如何在使用制冷设备中达到稳定高效的运行,低温冷水机如何使用才能发挥它的最高效率?同时制冷设备又在低负载状况下,节约用户能耗?
首先我们从制冷原理进行分析。制冷压缩机将高温高压制冷剂气体送入冷凝器冷凝冷却,冷凝后的制冷剂经过干燥过滤器进行净化,通过膨胀装置进入蒸发器吸热蒸发,把制冷剂变成高温低压的气体回到制冷压缩机。如此往复循环,形成一个制冷系统。所以合理地控制蒸发温度(或蒸发压力)和冷凝温度(或冷凝压力)是制冷设备的关键。
当蒸发温度(或蒸发压力)较低时,制冷设备的制冷量会减小,制冷设备的效率降低。当冷凝温度(或冷凝压力)较高时,制冷设备的能耗增加,影响制冷压缩机的使用寿命和制冷系统正常运行。
低温冷水机是通过制冷系统将水降温至5~25℃来使用。
低温冷水机冷冻式干燥机是通过制冷系统将压缩空气降温至有效的露点温度,把压缩空气中的水分、油份和杂质凝结结露排出,以达到洁净的压缩空气。
故此制冷系统的蒸发温度最好不要低于0℃;以免降低制冷效率和水结霜结冰。制冷系统的冷凝温度不要高于54℃,但也不要低于38℃。因为蒸发温度和冷凝温度是相对应的,蒸发温度低时,冷凝温度也低;冷凝温度高时,蒸发温度也高。如果出现反差,那就是制冷系统配置和设备调试的问题了。
通过上述关于低温冷水机的介绍您都明白了吗啊?
以上信息由凯德利冷水机整理,转载请注明
第五篇:聚羧酸高效减水剂的低温合成技术及性能研究
聚羧酸高效减水剂的低温合成技术及性能研究
---青岛鼎昌新材料 引言近年来,混凝土外加剂的生产已经朝着高性能、无污染方向发展。以聚羧酸系为代表的第三代高性能减水剂大量应用于大型建设工程。该类减水剂的主要优点是掺量低、减水率高、高分散性、高保坍性、引言
近年来,混凝土外加剂的生产已经朝着高性能、无污染方向发展。以聚羧酸系为代表的第三代高性能减水剂大量应用于大型建设工程。该类减水剂的主要优点是掺量低、减水率高、高分散性、高保坍性、引气量小、不泌水等,是配制高强度、高耐久性、大流态等高性能混凝土的首选减水剂,并被国内外公认为环保型高性能减水剂,对此类减水剂的合成研究是当前混凝土外加剂研究领域的最热门课题之一。
目前,聚羧酸合成技术已经比较成熟、稳定,但仍存在着合成温度比较高(60 ~80 ℃),整个反应时间比较长(5 ~7 h),生产效率低的问题对于在低温条件下、高效合成减水剂的工艺罕见报道,因此开发出一种合成温度低、反应时间短的合成方法显得尤为重要。本研究从降低聚合反应的温度(20 ~25 ℃)入手,以异戊烯醇聚氧乙烯醚、甲基丙烯磺酸钠、丙烯酸、复合引发剂 E 等为原料,在较短反应时间内(2 h),通过自由基共聚合反应合成聚羧酸高效减水剂,实现一种聚羧酸减水剂的低温合成技术。试验
2. 1 主要原料和设备
异戊烯醇聚氧乙烯醚(TPEG2400),工业品;甲基丙烯磺酸钠(SAMS),化学纯;丙烯酸(AA),工业品;去离子水,工业品;氢氧化钠,分析纯;引发剂 E。
DF-101S 集热式磁力搅拌(河南智诚仪器有限公司);DW-1 型电动搅拌器(江苏省金坛市医疗仪器厂);分析天平(上海精密仪器有限公司);NJ-160A 水泥净浆搅拌机(无锡市建鼎建工仪器厂);蠕动泵(保定创锐泵业有限公司)。2. 2 聚羧酸减水剂的制备
一定量的 TPEG2400 单体和 SAMS 置入四口烧瓶中,加入适量的去离子水,开启蠕动泵,于2 h 内匀速滴加引发溶剂 E 及 AA 水溶液,反应过程中温度保持在 20 ~25 ℃,滴加完成后,用 w(NaOH)=40% 的水溶液调节体系 pH 值至中性,即得聚羧酸产品。2. 3 产品性能测试
水泥净浆流动度与 1 h 经时流动度的测量,按照 GB/T 8077-2012《混凝土外加剂匀质性试验方法》,水灰比 0. 29,减水剂掺量 0. 18%,分别测定水泥净浆流动度和水泥砂浆减水率。结果与讨论
3. 1 酸醚比对减水剂分散性能的影响
在 25 ℃条件下,固定甲基丙烯磺酸钠(SAMS)的配比,引发剂 E 用量为 0. 18%((相对于所有单体总摩尔量的百分比,下同),保持其他操作条件的相同情况下,考查不同酸醚比 n(AA)∶ n(TPEG2400)对减水剂分散性和分散保持性能的影响,试验结果见图 1。
由图 1 可知,随着 n(AA)∶ n(TPEG2400)的增大,净浆流动度逐渐增大。当 n(AA)∶ n(TPEG2400)= 4时水泥净浆流动度达到280 mm,1 h 后保持在270 mm。主要是由于减水剂吸附到水泥颗粒表面,TPEG 中的PEO 侧链在水泥颗粒间产生良好的空间阻碍作用,使水泥颗粒不能彼此靠近,有效阻碍水泥的絮凝,且-COOH 与 PEO 侧链的比例适当,主链上带电荷基团的静电斥力和侧链上的空间位阻效应的协同作用充分发挥,分子结构合理,各官能团协调作用,使减水剂的分散性及分散保持性最好。当 n(AA)∶ n(TPEG2400)﹥4 时水泥净浆流动度开始明显下降,可能是因为丙烯酸浓度增大,丙烯酸的自聚倾向增强,很容易形成均聚物,导致水泥的分散性能及分散保持性能下降。
3. 2 SAMS 用量对减水剂分散性能的影响
在 25 ℃条件下,固定 n(AA)∶ n(TPEG2400)为 4∶ 1,引发剂 E 用量为 0. 18%,保持其他操作条件的不变情况下,考查不同甲基丙烯磺酸钠对减水剂分散性和分散保持性能的影响,试验结果见图 2。
由图 2 可知,随着 SAMS 用量的增加,水泥的净浆流动度先增大后减小。当 SAMS 用量0. 3 mol 时,减水剂的初始净浆流动度达到 280 mm,1 h 后保持在 270 mm。这是因为 SAMS 具有亲水基团-SO 3 H,具有较好的减水性和缓凝效果,随着 SAMS 用量的增加,聚合产物的分散性显著提高,但其用量过大时,SAMS 具有一定的链转移作用,会影响减水剂相对分子质量的大小,易生成不易溶于水的聚合物。
3. 3 引发剂 E 对减水剂分散性能的影响
在 25 ℃条件下,固定 n(AA)∶ n(TPEG2400)为4∶ 1,SAMS 0. 3 mol,保持其他操作条件的不变情况下,考查不同引发剂 E 用量(相对于所有单体总摩尔量的百分比)对减水剂分散性和分散保持性能的影响,试验结果见图 3。
由图 3 可知,随着引发剂用量的增加,水泥的净浆流动度先增大后减小,当引发剂用量为 0. 18% 时,水泥净浆初始流动度达到 280 mm,1 h 后仍保持在 270 mm。当用量继续增加时,水泥的净浆流动度反而下降。
这是因为,在聚合反应中,引发剂不仅能起到引发聚合反应的作用,且具备一定的调节分子量作用。引发剂用量较少时,所得聚合物的主链聚合度相对较高,分子量较大,容易产生絮凝,当引发剂用量过高时,所得聚合物的主链聚合度过低,分子量较小,所带的负电基团较少,静电斥力小,减水剂的分散性能降低。1
3. 4 反应温度对减水剂分散性能的影响 固定 n(AA)∶ n(TPEG2400)为 4∶ 1,SAMS 的用量 0. 3 mol,引发剂 E 用量 0. 18%,在室温下,采用恒温水浴锅控制反应温度 10 ℃、15 ℃、20 ℃、25 ℃、30 ℃、35 ℃进行实验,考查不同反应温度对减水剂分散性和分散保持性能的影响,试验结果见图 4。
由图 4 可知,减水剂的分散性随着反应温度的升高呈现曲线变化。反应温度在 25 ℃时,所得减水剂性能最佳,可使水泥初始静净浆流动度达到 280 mm,1 h 后保持在 270 mm。当温度高于 25 ℃时,引发剂 E 分解速率较快,聚合速度太快,支链太多,残余单体数量较多,聚合反应不完全。当温度低于 20 ℃时,引发剂 E分解速率降低,聚合速度变慢,单体转化率降低。
3. 5 投料方式对减水剂分散性能的影响 根据自由基聚合原理,投料方式的不同会影响大单体和丙烯酸的共聚倾向及大单体的转化率。在25 ℃条件下,固定 n(AA)∶ n(TPEG2400)为4∶ 1,SAMS 的用量0. 3 mol,引发剂 E 用量0. 18%,反应时间2 h,此处主要考查了不同投料方式对减水剂分散性能的影响:(1)全混法:将 TPEG、SAMS、AA、引发剂 E 一次性投入三口烧瓶中,控制温度进行反应 2 h。(2)半混法:将一定配比的 TPEG、SAMS、AA 投入三口烧瓶中,引发剂 E 混合均匀后连续滴加 2 h 进行反应。(3)分别滴加法:将一定配比的 TPEG、SAMS 投入三口烧瓶中,AA 及引发剂 E 分别同时以滴加加入。试验结果见图 5。
由图 5 可知,相同条件下,采用分别滴加法所得减水剂流动度较大,初始净浆流动度达到 280 mm。主要原因是全混法和半混法反应体系中,活性较大的单体先行聚合,剩余活性较小的单体聚合速率较低,使得产品中有效成分较少,且分子量不均匀。而分别滴加法有效的控制了活性较高的单体的加入速率,所得产品结构合适、分子量均匀,其净浆的流动度及保留性比较理想。因此,试验中采用分别滴加法。
3. 6 反应时间对减水剂分散性能的影响
在 25 ℃条件下,固定 n(AA)∶ n(TPEG2400)为 4∶ 1,SAMS 的用量 0. 3 mol,引发剂 E 用量 0. 18%,保持其他操作条件的相同情况下,考查不同反应时间对减水剂分散性和分散保持性能的影响,试验结果见图 6。
在聚合反应中,自由基聚合反应,一般不存在中间产物,反应体系除了生成一定分子量的聚合物,就是未反应的单体。随着反应时间的增长,减水剂大分子链上接枝的不同官能团的数目随之增加,反应程度也随之增加,所得减水剂的流动度也随之增大。由图 6 可知,反应时间 2 h 时,所得减水剂性能最佳,可使净浆度达到 280 mm。当反应时间超过 2 h,净浆流动度基本保持不变,因此最佳反应时间为 2 h。
3. 7 采用最佳工艺制得的减水剂性能测定
在25 ℃条件下,n(SAMS)∶ n(AA)∶ n(TPEG2400)=0. 3∶ 4. 0∶ 1. 0,2 h 内匀速滴加引发剂 E 及共聚单体AA 于 SAMS、TPEG 混合溶液中,共聚单体 AA 溶液先于引发剂 E 溶液滴加完毕,再用 w(NaOH)=40% 的水溶液中和,制得聚羧酸系减水剂。对此减水剂进行了水泥净浆性能测试,在水灰比为 0. 29,掺量为 0. 18%条件下,水泥净浆初始流动度为 280 mm,1 h 经时流动度为 270 mm,减水率达到 29%。合成的聚羧酸减水剂在低掺量下表现出很好的分散性与分散保持性能,且减水效果较好。结论
(1)本文研究一种聚羧酸减水剂的低温生产工艺,通过单因素实验分析,得到最佳工艺条件:反应温度25 ℃,n(SAMS)∶ n(AA)∶ n(TPEG)=0. 3∶ 4. 0∶ 1. 0,引发剂 E 用量为 0. 18%,反应时间 2 h;(2)采用最佳工艺条件合成得到的减水剂,在水灰比为 0. 29,掺量为 0. 18% 条件下水泥净浆初始流动度为 280 mm,1 h 经时流动度为 270 mm,具有较好的分散性与分散保持性能;(3)在混凝土中掺加采用最佳工艺制得的聚羧类减水剂,其减水率可达 27%,且强度越发稳定。与国内目前广泛应用的聚羧酸类减水剂相比,该减水剂减水率高,保坍性好,合成工艺简单,且聚合反应过程在室温下即可完成,耗能更低,成本较低,具有良好的性价比和市场竞争力。
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