兩性水膠的合成以及對水泥砂漿保水性質的影響

莊景翔

指導教授 ： 許貫中

國立臺灣師範大學/理學院/化學系/碩士(2007年)

摘要

本研究主要合成一種兩性的水膠PDCA，先利用馬來酸酐和N,N-二甲基胺乙醇合成二甲基胺乙基氧羰基丙烯(DME)，再和氯醋酸鈉反應得到單體N,N—二甲基胺-3-β-羧基丙烯酸乙酯乙酸鈉鹽(DCA)，最後和丙烯醯胺聚合反應合成PDCA水膠。以FT-IR,1H-NMR光譜確認DME和DCA結構。探討PDCA的單體比例、起始劑劑量以及交聯劑劑量對在純水和鹽水中吸水率之影響，結果顯示PDCA的吸水率會單體DCA比例先增加而上升，隨後則下降；起始劑劑量增加會使PDCA之吸水率下降；交聯劑劑量增加會使PDCA的吸水率先增後減。以及與PAA、P(AA/AM)水膠比較在純水和鹽水中之吸水率。
結果顯示PDCA最佳反應條件為DCA：AM = 4：6；APS = 0.2 mol%；MBA = 0.5 mol%，所製得之PDCA在純水中的吸水率可達316.5 g/g；在0.1M NaCl、0.1M CaCl2的吸水率分別為26.7 g/g、13.6 g/g。
研究添加PDCA對於水泥砂漿之重量損失、保水率、相對濕度和抗壓強度的影響，結果顯示添加1.0%的PDCA量對於水泥砂漿為最佳添加量，試體之保水率、相對濕度都有增加，重量損失減少；抗壓強度則是下降。另外，使用DSC測量水泥漿的水化程度，結果顯示隨著PDCA劑量增加而水化程度增加。

關鍵字

水膠 ； 合成 ； 吸水率 ； 保水率 ； 水化程度

參考文獻

2. Q. Z. Yan, W. F. Zhang, G. D. Lu, X. T. Su, and C. C. Ge, Frontal Copoly-merization Synthesis and Property Characterization of Starch-graft- poly(acrylic acid) Hydrogels, Chem. Eur. J. 11 (2005), 6609 – 6615

3. J. H. Wu, Y. I. Wei, J. M. Lin, and S. B. Lin, Study on starch-graft- acrylamide /mineral powder superabsorbent composite , Polymer 44 (2003), 6513–6520

4. A. Pourjavadi, H. Ghasemzadeh, Carrageenan-g-Poly(Acrylamide)/Poly (Vinylsulfonic Acid, Sodium Salt) as a Novel Semi-IPN Hydrogel: Synthesis, Characterization, and Swelling Behavior, Polm. Eeg. Sci. 47 (2007), 1388–1395.

5. A. Pourjavadi, M. J. Zohuriaan-Mehr, S. N. Ghasempoori, H. Hossienzadeh, Modified CMC. V. Synthesis and Super-Swelling Behavior of Hydrolyzed CMC-g-PAN Hydrogel , Journal of Applied Polymer Science 103 (2007), 877–883

7. M. R. Lutfor, S. Sidik, and W. M. Z. Yunus, Preparation and swelling of polymeric absorbent containing hydroxamic acid group from polymer grafted sago starch, Carbohydr. Polym. 45 (2001), 95-100