聚羧酸减水剂大单体残留率的测试方法
【技术领域】
[0001]本发明属于化学建材领域，涉及聚羧酸减水剂大单体残留率的测试方法，具体用于测试聚羧酸减水剂中的烯基聚氧化乙烯大单体的残留率。
【背景技术】
[0002]聚羧酸减水剂是用于生产混凝土的添加剂，是继木钙为代表的普通减水剂、以萘系为代表的高效减水剂之后发展起来的第三代高性能减水剂，具有减水率高、坍落度损失小、混凝土耐久性好、生产工艺环保等诸多优点，因此是目前综合性能最好的一种减水剂。
[0003]聚羧酸减水剂是以不饱和羧酸(丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸等等)和烯基聚氧化乙烯(以下简称大单体)通过水溶液自由基共聚得到的水溶性高分子聚合物。烯基聚氧化乙烯大单体通常为聚乙二醇单甲基丙烯酸酯、烯丙基聚氧乙烯醚、甲基烯丙基聚氧乙烯醚、甲基烯丁基聚氧乙烯醚、乙烯基羟丁基聚氧乙烯醚等等多种物质。由于不饱和羧酸的聚合活性远高于大单体，因此聚羧酸减水剂中残留单体主要以大单体为主，大单体的残留率越低聚合反应更完全，相应的聚羧酸减水剂性能更好。
[0004]关于大单体及其测试方法的报道主要有以下文献:
[0005][I]屠洁梅，吴菊珍，曹炳根.聚羧酸系高性能减水剂的生产与控制[A].聚羧酸系高性能减水剂制备、性能与应用技术新进展[C]，北京:北京理工大学出版社，2013:85-89.
[0006][2]左彦峰，郭京育，徐莹.基于分子量级的聚羧酸系高性能减水剂的研宄[A],混凝土外加剂生产技术和应用新进展学术交流会议论文集[C]，北京:中国硅酸盐学会，2012:223-233.
[0007][3]刘金芝，周栋梁，江姜，冉千平，刘加平.高效凝胶色谱法监控聚羧酸合成工艺的研宄[A].聚羧酸系高性能减水剂制备、性能与应用技术新进展[C]，北京:北京理工大学出版社，2013:101-105.
[0008]文献[I]通过测试聚合溴值来表征残余单体的量，由于溴不仅与双键起加成反应，还存在取代反应以及与过氧化物反应等副反应，会导致测试值偏高，同时由于溴值反映的是不饱和双键的量，基于上述原因溴值法并不能很好的表征大单体的残留率。
[0009]文献[2]采用超滤膜将聚羧酸减水剂按分子量的不同进行分级，并对不同分子量范围的聚羧酸减水剂进行了应用性能研宄，但并未提到如何测试大单体残留率。
[0010]文献[3]采用高效凝胶色谱法对聚羧酸减水剂大单体转化率进行了研宄，因大单体与聚羧酸减水剂的分子量差异较大，因此可以通过高效凝胶色谱法将大单体与聚羧酸减水剂分离开，因此该方法可靠性好。但高效凝胶色谱法大多为进口设备价格高，且对分析人员操作水平要求较高，不易在企业中普及。
[0011]为克服上述现有技术中存在测试不准确、投资大、不易普及等不足之处，本发明的发明人提供一种基于超滤技术测试聚羧酸减水剂大单体残留率的方法。
【发明内容】
[0012]本发明所解决的技术问题是提供一种全新的采用超滤技术测试聚羧酸减水剂中大单体残留率的方法，该方法具有测试准确、费用低和易普及等优点。
[0013]本发明聚羧酸减水剂大单体残留率的测试方法，测试装置包括超滤离心管和高速离心机，包括以下步骤:
[0014]A、根据大单体的分子量选择超滤离心管；
[0015]B、干燥超滤离心管至恒重，精密称取重量为mQ;
[0016]C、精密称取聚羧酸减水剂样品重量为叫至超滤离心管中，离心脱水后，再加水反复离心脱水3?5次，干燥至恒重，精密称取重量为m2;
[0017]D、计算大单体残留率=(1-(m2-mQ)/On1 XSC)) X 100%，其中SC为聚羧酸减水剂的含固量质量百分比。
[0018]上述技术方案中，所述超滤尚心管的标称分子量为大单体分子量的1.1?1.5倍。若超滤离心管的标称分子量过大易导致聚合物也会被过滤掉，若太小则残留的大单体没办法通过。故选择其标称分子量为大单体分子量的1.1?1.5倍，特别优选1.25倍。
[0019]上述技术方案中，所述超滤离心管的容积为0.5ml?15ml。离心管的容积太小则称样量太少会测试误差偏大，离心管的容积太大则称样量过多会导致离心时间太长，故容积选取0.5ml?15ml，特别优选4ml。
[0020]上述技术方案中，所述高速离心机可以是摆动桶离心机或固定角转离心机，离心力 4000 X g 至 5000 X go
[0021]上述技术方案中，步骤B和步骤C所述干燥可以是常压高温干燥、真空低温干燥，优选真空低温干燥。
[0022]上述技术方案中，步骤B和步骤C所述精密称取可以采用精度为0.0OOlg以上的分析天平，分析天平可以是机械式半自动分析天平、机械自动分析天平、电子分析天平等，优选电子分析天平。
[0023]上述技术方案中，所述聚羧酸含固量采用GB/T 8077《混凝土外加剂匀质性试验方法》中含固量烘箱法进行检测。
[0024]采用本发明测试方法，由于大单体的分子量与聚合物的分子量差异较大，在以水为溶剂的情况下，聚羧酸减水剂中的残留大单体可以被过滤除掉，通过称量过滤掉的大单体量，可以计算出残留的大单体量。高速离心机和超滤离心管价格便宜，整个测试操作简单，影响测试结果准确性的因素又少。
[0025]综上，本发明采用超滤技术测试大单体的残留率，具有测试准确、操作简单、费用低和易普及等优点。
[0026]名词解释:
[0027]1、含固量:
[0028]是指助剂或浆料中含有的固体量。即料浆中的固体总质量(单位为g)除以组成料浆的所有组分的质量(单位为g)，是用于反映料浆粘度的参数。
[0029]含固量的测定方法:用分析天平准确称取原样2克左右于表面皿中，置于烘箱中，在105°C — 108°C的条件下，烘燥三小时，取出称重，续放入烘箱，同样条件处理30min，复取出称重，如此重复两次。比较三次数据，看是否达到恒重，然后根据以下公式计算得出含固量。
[0030]含固量=物料干燥恒重/物