萘系减水剂

磺化 首先工业萘与浓硫酸在160-165℃下反应，生
产β-萘磺酸，低于160 ℃则会生产α-萘磺 酸，高于165 ℃则会生产多磺酸
水解
萘磺化过程中，会有一部分α-萘磺酸产生，它 的存在会影响下一步的缩合反应， 由于α位 活性较大，利用水解反应，可将α-萘磺酸除 去，反应如下：
润滑作用
如上图c可以看出，减水剂分子在水泥浆体 结构中电离后定向吸附水泥颗粒表面，呈极 性的亲水基团指向水溶液，易和水分子以氢 键的方式缔结，从而形成一层稳定的溶剂化 水膜。这不仅对水泥颗粒起空间立体保护作 用，而且增加了水泥颗粒之间的相互润滑的 能力，也就是起到了润滑的作用。
减水剂作用机理总结
混凝土外加剂之萘系减水剂的 现状与发展
演讲者：李鹏
混凝土减wenku.baidu.com剂
----定义、发展历史、分类
混凝土减水剂的定义
是指在混凝土和易性及水泥用量不变的条件下， 能减少拌合用水量，提高混凝土强度；或在和易 性及强度不变的条件下，节约水泥用量的外加剂。
和易性（或称工作性）是指混凝土拌合物易于操 作（拌合、运输、浇注、密实），并获得内部结 构密实、质量均匀的结构体的性能。是混凝土的 一项综合的技术性质，包括流动性、粘聚性、保 水性等三个方面。
由于减水剂所起的吸附分散、润湿、润滑作 用，只要能使较少量的水就可以很容易的将 混凝土拌合均匀，使新拌混凝土的和易性得 到明显改善，这就是减水剂的减水机理。、
当然，不同系列的减水剂，作用机理不完全相 同，新一代的聚羧酸盐减水剂由于分子结构 的特殊性（梳型），空间位阻起的作用更大。
萘系减水剂的生产过程
特点：减水率低、含气量大、适应性差、容易出现缓凝，但确实是一大进 步。
第二阶段 1962年出现的萘磺酸甲醛缩合钠盐为主要成分的萘系减水剂，是混凝土
减水剂发展史的又一大进步，具有相对优异的特点：减水率高、适应 性广泛、基本不影响混凝土的凝结时间，与其同时出现的还有磺化三 聚氰胺、脂肪族、氨基磺酸盐等。 第三阶段 20世纪80年代日本和德国开始研究聚羧酸减水剂，聚羧酸减水剂为减水 剂开辟了一个全新的时代，同时也大大推进了混凝土技术的发展，其 特点：减水率高达40%、绿色环保、可通过设计调整性能。
掺入一定量的减水剂之后，情况就不一样了，减水剂 的憎水基团会定向吸附在水泥颗粒的表面，而亲水 基团定向吸附于水溶液，构成单分子或多分子吸附 膜。
从上图b可以看出，由于减水剂的在水泥颗粒 表面的定向吸附，使水泥颗粒表面带有相同 符号的电荷（负电荷），一方面在电性斥力 的作用下，水泥颗粒体系处于相对稳定的悬 浮状态；另外减水剂的加入还将促使水泥初 期形成的絮凝状结构解体，从而释放出自由 水，达到减水的效果。同时，在水泥颗粒表 面形成的溶剂化水膜，对水泥浆体起到空间 立体保护效应，从而也保证了体系稳定存在。
外加剂的定义
在混凝土搅拌之前或搅拌过程中掺入，用于改 善新拌混凝土或硬化混凝土性能的物质，掺 量不大于5%（特殊情况除外）。
随着外加剂技术的发展，有一些外加剂掺量超 过5%，但也属于外加剂的行列，如：膨胀 剂、防腐剂、防冻剂等。
减水剂的发展历史
第一阶段 1935年出现的木质素磺酸盐减水剂，标志着混凝土减水剂的生产和应 用的起点。
润湿作用
水泥加水搅拌后，其颗粒表面被水湿润，湿 润的状况对新拌混凝土的性质影响很大。水 泥颗粒表面存在很多毛细管，水分向毛细管 渗透的程度取决于毛细管半径和水对水泥表 面的湿润角。在加入减水剂的体系中，水对 水泥的湿润角减小，所以能增加水向水泥颗 粒表面毛细孔的渗透作用，这样会增加水泥 颗粒的初始水化面积，从而起到润湿作用。
混凝土减水剂并不与水泥起化学反应，是通过 对新拌混凝土的塑化作用起作用，下面我们 主要分析减水剂的作用机理：
吸附分散作用
水泥在加水过程中，会出现一些絮凝状结构 如图所示：
从上图a可以看出，大量的拌合水被絮凝状结构体包裹 在内部，不能为浆体的流动性做出贡献，导致普通 混凝土为获得流动性必须增加用水量，这也就影响 了混凝土的其他性能，比如混凝土强度降低、抗渗 性变差、耐久性降低、收缩开裂的危害增大等。因 此，我们需要通过某种方法来释放这些自由水，使 其能起作用，从而改善混凝土的性能。
减水剂的分类
根据其减水性能可分为以下三类 普通减水剂：减水率12%左右； 代表产品：木钠、木钙等。 高效减水剂：减水率大于14%； 代表产品：萘系、氨基磺酸盐、三聚氰胺磺酸
盐、脂肪族系。 高性能减水剂：减水率大于25%； 代表产品：聚羧酸系减水剂
减水剂的作用机理
减水剂的主要成分是阴离子表面活性剂。之 所以选用阴离子表面活性剂，是由于阴离子 表面活性剂的的生产和应用相对广泛，生产 成本相对较低，对水泥也有较好的减水效果。