聚羧酸系高效减水剂的研究进展及发展现状
聚羧酸盐高效减水剂的现状与发展趋势
聚羧酸盐高效减水剂的现状与发展趋势
一.综述
聚羧酸盐是一种新型的高效减水剂，相对于传统的水减剂而言，它具有超高的水减速率和良好的抗氧化性能。
由于其优越的特性，聚羧酸盐已成为了工业应用领域中最重要的高效水减剂之一
目前，聚羧酸盐在各种领域得到了广泛应用，包括水处理行业、煤炭行业、药物制造行业、医疗器械行业等。
在水处理行业，聚羧酸盐可以用于脱水、凝聚、浓缩、去离子和抑制氢氧化钾等。
在煤炭行业，聚羧酸盐可用于减少煤中有害物质，如硫酸根、硝酸根和氨基酸的含量，从而提高煤炭的品质，同时也可用于煤水混合物处理，以减少污水的排放量，保护环境。
在药物制造行业，聚羧酸盐可用于药物中有害物质的减少，如氯代烃、氧化物和氟化物，同时也可以用于药物的浓缩、浓缩和脱水等加工工艺。
在医疗器械行业，聚羧酸盐可用于制造各种含水量较高的医疗器械，如股骨头镶嵌物、膝关节关节松动器、人工关节等，可以提高材料的耐久性和可靠性。
聚羧酸系高效减水剂的研究进展及进展现状
聚竣酸系高效减水剂的研究进展及进展现状引言最近几年来,混凝土外加剂的研究与生产已趋向朝着高性能、无污染方向进展。
混凝土减水剂是混凝土外加剂中应用面最广、利用量最大的一种。
具有梳形分于结构的聚竣酸系高效减水剂因其减水率高、保坍性能好、掺量低、无污染、缓凝时刻少、本钱低等优良性能，适宜配制高强超髙强混凝土、高流动性及自密实混凝土,成为国内外混凝土外加剂研究开发的热点［1- 2］。
目前我国离工业化应用还有相当大的差距，许多国外大的外加剂公司极力想占据中国市场，因此咱们必需加大对新型聚合物减水剂的研究，以便在混凝土外加剂市场竞争中处于有利地位。
1聚藏酸系减水剂的研究进展日本于1981年开始研制聚获酸系高效减水剂，并于1986年将产品打入市场。
目前，聚藏酸系高效减水剂的研究仍以日本进展较快，到2001年为止，聚藏酸系减水剂用量在AE减水剂中已超过了80%,主要生产厂商有日本的花王、竹本油脂、日本制纸、藤泽药品［3］等。
美国高效减水剂的进展比日本晚,目前美国正从萦系、蜜胺系减水剂向聚藏酸系高效减水剂进展［4］,主要生产厂家有MASTE公司、GRACE 公司等。
另外国外还成心大利的MADI 公司、瑞士SIKA公司等。
国内对聚合物水泥减水剂的研究起步较晩，研发的产品大多处于实验室研制阶段,可供合成聚竣酸系减水剂选择的原材料也极为有限，转向实际生产还有必然的距离。
2聚藏酸系减水剂的合成方式聚竣酸系减水剂的主要原料有不饱和酸，如马来酸酹、马来酸和丙烯酸、甲基丙烯酸等可聚合的藏酸，聚链烯基怪、醛、醇等烯基物质，聚苯乙烯磺酸盐或酯和（甲基）丙烯酸盐、酯、苯二酚、丙烯酰胺等⑸,合成方式大体上有可聚合单体直接共聚、聚合后功能化法和原位聚合与接枝等几种。
2.1可聚合单体直接共聚这种合成方式一般是先制备具有聚合活性的侧链大单体（一般为甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯），然后将必然配合比的单体混合在一路直接采用溶液聚合而得成品。
这种合成工艺看起来很简单，但前提是要合成大单体,中间分离纯化进程比较繁琐，本钱较高。
聚羧酸系高效减水剂知识简介
聚羧酸系高效减水剂知识简介一、混凝土外加剂的发展现状减水剂是一种重要的混凝土外加剂，是新型建材支柱产业的重要产品之一。
高效减水剂不但大大提高了高强混凝土的力学性能，而且提供了简便易行的施工工艺。
目前我国广泛使用的高效减水剂主要是萘系产品。
萘系高效减水剂对我国混凝土(砼)技术和砼施工技术的进步，对提高建筑物的质量和使用寿命、降低能耗、节省水泥及减少环境污染等方面都起着重要的作用。
由于萘系高效减水剂的应用而出现的高强砼、大流动性砼是砼发展史上继钢筋砼、预应力砼后的第三次重大革命。
可以说减水剂的技术及其应用代表着一个国家建筑材料和施工技术的水平。
但是萘系减水剂在近几十年的发展中也暴露了一些自身难以克服的问题。
例如，用它配制的砼坍落度损失影响十分明显，不可能有更高的减水率，其生产的主要原料——萘是炼焦工业的副产品，来源受钢铁工业的制约，等等。
为此，国外积极研究和开发非萘系高效减水剂，以丰富的石油化工产品为原料，以极高的减水串、极小的坍落度损失使萘系减水剂黯然失色，从而开创出减水剂技术和砼施工技术的新局面。
我国聚羧酸系减水剂发展起步较晚，其用量只占减水剂总用量的2%左右，但其在国内重特大工程中的应用正逐渐增多。
国外不少大的化学建材公司，如德固赛集团、格雷斯建材公司、马贝集团、西卡公司、富斯乐公司和花王公司等，纷纷将自己生产的聚羧酸系减水剂产品通过进口方式引进中国市场，对推动聚羧酸系减水剂在工程中的应用起到了非常重要的作用。
值得一提的是，国内少数厂家也开始生产、销售聚羧酸系减水剂产品。
目前，我国正在制定聚羧酸系高性能减水剂的标准，相信会促进我国聚羧酸系减水剂工业的快速、健康发展。
二、聚羧酸系高效减水剂的研究进展自20世纪90年代以来，聚羧酸已发展成为一种高效减水剂的新品种。
它具有强度高和耐热性、耐久性、耐候性好等优异性能。
其特点是在高温下坍落度损失小，具有良好的流动性，在较低的温度下不需大幅度增加减水剂的加入量。
聚羧酸系减水剂的研究现状与发展趋势
聚羧酸系减水剂的研究现状与发展趋势聚羧酸系减水剂是混凝土添加剂中的一种重要成员，具有优异的分散性和流动性，能够有效减少混凝土的水灰比，提高混凝土的强度和耐久性，因此在工程建设中得到广泛应用。
随着现代工程建设的发展，对混凝土性能要求越来越高，聚羧酸系减水剂也在不断地发展和完善。
本文将对聚羧酸系减水剂的研究现状和发展趋势进行探讨。
1. 聚羧酸系减水剂的种类和特点聚羧酸系减水剂是一类由聚羧酸高分子化合物制成的减水剂，其分子结构具有丰富的羧基和疎水基团，能够与水泥颗粒发生强烈的吸附作用，形成高度分散的胶体颗粒，从而改善混凝土的流动性和分散性。
根据其分子结构和性能特点的不同，聚羧酸系减水剂可分为缩微粉聚羧酸系减水剂、液态聚羧酸系减水剂和固体聚羧酸系减水剂等多种形式。
目前，聚羧酸系减水剂已经成为混凝土中不可或缺的重要添加剂，被广泛应用于各类重要工程建设中，如高层建筑、大型桥梁、高速公路、地铁隧道等。
在实际应用中，聚羧酸系减水剂不仅能够显著降低混凝土的水灰比，提高混凝土的流动性和抗渗性，还能够控制混凝土的凝结时间和提高混凝土的强度等方面发挥积极作用。
目前，针对聚羧酸系减水剂的研究主要集中在以下几个方面：(1) 新型聚羧酸系减水剂的合成和性能改进。
随着材料科学和化学工程技术的不断进步，新型聚羧酸高分子化合物的合成技术和改性方法不断涌现，以提高聚羧酸系减水剂的分散性、流动性和稳定性，以适应不同混凝土工程的需求。
(2) 聚羧酸系减水剂与水泥混合体系的相互作用机制研究。
混凝土是复杂的多相体系，聚羧酸系减水剂与水泥、矿物掺合料等各种材料之间的相互作用机制对其性能表现起着关键作用。
深入研究聚羧酸系减水剂在混凝土中的分子尺度相互作用机制，对于指导聚羧酸系减水剂的合理应用具有重要的理论和实用意义。
(3) 聚羧酸系减水剂在不同混凝土体系中的应用性能研究。
由于混凝土在不同工程条件下具有不同的性能要求，且受到原材料和环境条件的影响较大，因此需要深入研究聚羧酸系减水剂在各种不同混凝土体系中的应用性能，以便更好地指导其在实际工程中的应用。
聚羧酸系减水剂的研究现状与发展趋势
聚羧酸系减水剂的研究现状与发展趋势聚羧酸系减水剂是一种在建筑材料领域广泛应用的化学添加剂，可以显著降低混凝土和水泥浆体系的黏性，从而达到减少水灰比、提高混凝土强度和改善工作性能的效果。
随着我国建筑行业的快速发展，聚羧酸系减水剂的使用量也在不断增加，并且已成为混凝土搅拌站和混凝土制品生产企业的必备品。
本文将对聚羧酸系减水剂的研究现状和未来发展趋势进行全面分析，以期为相关行业的从业人员和研究工作者提供参考。
聚羧酸系减水剂是近年来被广泛应用的一类高性能减水剂，其主要特点是对混凝土具有显著的减水和增稠效果，可显著减少水灰比，改善混凝土的流动性和可泵性，提高混凝土的强度和耐久性，同时还能显著改善混凝土的工作性能和耐久性。
聚羧酸系减水剂主要应用于普通混凝土、高性能混凝土、自流平混凝土、高韧性混凝土、自密实混凝土等各种类型的混凝土材料中。
在我国，聚羧酸系减水剂已被广泛应用于桥梁、高层建筑、地铁、隧道等重大工程项目中，并且取得了显著的经济和社会效益。
目前，国内外对聚羧酸系减水剂的研究主要集中在以下几个方面：1. 减水剂的分子设计和合成技术：随着化学合成技术的不断进步，聚羧酸系减水剂的分子设计和合成技术也在不断完善。
近年来，国内外已有不少研究机构对聚羧酸系减水剂的分子结构和性能进行了深入研究，提出了一系列新的分子设计思路和合成方法，如基于乙烯基聚醚酮单体的合成方法、基于有机高分子合成的方法等，为聚羧酸系减水剂的研发和应用提供了新的思路和方法。
2. 减水剂的性能研究和应用技术：随着对混凝土性能要求的不断提高，对聚羧酸系减水剂的性能研究也日益深入。
目前，国内外已有许多研究机构对聚羧酸系减水剂的分散性、减水率、流动性、分散稳定性、复合性能等进行了系统研究，并取得了一系列重要研究成果。
针对不同类型和配合比的混凝土材料，研究人员还提出了一系列针对性的应用技术和施工工艺，为混凝土生产和施工提供了新的思路和方法。
在聚羧酸系减水剂的研究领域，我国的研究水平已经达到了国际先进水平，并且取得了不少重要研究成果。
聚羧酸系减水剂的发展历程及现状
聚羧酸系减水剂的发展历程及现状摘要：聚羧酸高效减水剂作为混凝土的化学外加剂，具有掺量低、减水率高等特点，一直受到国内外研究人员的关注。
本文概述了混凝土外加剂的发展历程，主要性能及发展现状，介绍了高性能减水剂的种类与组成，提出了有关高性能减水剂的研究内容及今后研究方向。
关键词：聚羧酸系高性能减水剂发展现状高性能混凝土指具有高耐久、高强度、高流动性的混凝土。
而减水剂又称塑化剂或分散剂，拌和混凝土时加入适量的减水剂，可使水泥颗粒分散均匀，同时将水泥颗粒包裹的水份释放出来，从而能明显减少混凝土用水量，是一种重要的混凝土外加剂。
而高性能混凝土中的高性能减水剂，作为一种有机化学材料，能够最大限度地降低混凝土水灰比，提高混凝土的强度和耐久性。
所以提出新的合成方法和改进其性能的研究也成为当今国内外的一个热点。
一、发展历程减水剂在我国，相对于外国而言起步较晚。
20世纪30 年代初，国外已生产了以木质素磺酸盐为主成分的减水剂，随后又有新发展。
相继出现萘系和三聚氰胺系高效减水剂。
70 年代后期，许多人对木质素类减水剂进行了研究，对它进行改进，研究出了改性木质素磺酸盐高效减水剂。
1974 年，水电部、交通部联合研制了以扩散剂N N O 为主成分，辅以其它助剂组成的减水剂，接着又有以茶为原料，经磺化缩合而成的蔡磺酸盐甲醛缩合物的NF 高效减水剂。
MF 高效减水剂及建一1 型高效减水剂，其后的JN，D H 及T F 型减水剂和以葱油为原料的A F 高效减水剂都相继研发成功。
其中改性三聚氰胺、氨基磺酸盐、脂肪族高效减水剂快速发展；而聚羧酸系减水剂则是目前研究的重点。
二、高效减水剂的种类和特点1.减水剂的类型（1）单环芳烃型（monocyclic aromatic hydrocarbons type），主要以氨基磺酸盐类高效减水剂为代表，该类聚合物憎水主链由苯基和亚甲基交替连接而成，该类减水剂具有掺量小，减水率高的特点。
（2）多环芳烃型（polynuclear aromatic hydrocarbons type），主要以萘系和蒽系为代表，这类高效减水剂的特点是憎水基的主链为亚甲基连着的双环或单环芳烃，亲水性的官能团则是连在芳烃上的-SO3H 等，对水泥的分散性能较好，减水率较高。
2024年聚羧酸减水剂市场发展现状
2024年聚羧酸减水剂市场发展现状引言近年来，随着建筑行业的迅猛发展，聚羧酸减水剂作为一种重要的建筑材料，得到了广泛的应用。
本文将对聚羧酸减水剂市场的发展现状进行分析和总结，以期为相关研究和实践提供参考。
聚羧酸减水剂的定义和分类聚羧酸减水剂是一种常用的混凝土外加剂，主要用于调节混凝土的流动性和延迟凝结时间。
根据其分子结构和性能，聚羧酸减水剂可分为常规型、超塑型、高性能型等多个类别。
聚羧酸减水剂市场规模近年来，聚羧酸减水剂市场规模逐年扩大。
根据行业数据统计，目前我国聚羧酸减水剂市场的年销售额已超过亿元人民币。
随着建筑行业的快速发展，预计聚羧酸减水剂市场规模还将进一步增长。
聚羧酸减水剂市场发展趋势1.技术创新：聚羧酸减水剂行业在技术创新方面取得了显著的进展，不断推出更加高效、环保的产品。
例如，聚羧酸减水剂的分散性能和抗渗性能得到了显著提升。
2.市场竞争：随着市场规模的扩大，聚羧酸减水剂市场的竞争也日益激烈。
企业需要加强产品研发和品牌推广，提高自身的市场竞争力。
3.绿色发展：在环保意识日益增强的背景下，聚羧酸减水剂行业也在朝着绿色发展方向努力。
企业需要关注产品的环境影响，并推动绿色生产和可持续发展。
聚羧酸减水剂市场面临的挑战1.技术壁垒：聚羧酸减水剂行业技术要求较高，企业需要具备一定的技术实力和研发能力才能在市场竞争中占据优势。
2.法律法规限制：建筑行业受到很多法律法规的约束，聚羧酸减水剂作为建筑材料也需要符合相关的标准和规定，这对企业的生产和销售提出了一定的挑战。
3.市场需求变化：随着建筑行业需求的变化和技术进步，市场需求也在不断变化。
企业需要及时掌握市场动态，并灵活调整产品结构和销售策略。
建议与展望针对聚羧酸减水剂市场发展中的问题和挑战，提出以下建议： 1. 加强技术研发和创新能力，提高产品性能和质量，增强市场竞争力。
2. 关注环保需求，推动绿色生产和可持续发展，满足市场对环保产品的需求。
3. 加强行业协作，促进技术共享和合作创新，提高整个行业的整体竞争力。
2024年聚羧酸减水剂市场分析现状
2024年聚羧酸减水剂市场分析现状一、引言聚羧酸减水剂是一种广泛应用于混凝土和水泥制造业的化学添加剂。
它能够有效地改善混凝土的流动性和耐久性，使得混凝土的工作性能得到提升。
本文将对聚羧酸减水剂市场的现状进行分析。
二、市场规模聚羧酸减水剂市场在过去几年经历了快速增长，并且有望在未来几年继续保持较高的增长率。
据统计数据显示，2019年全球聚羧酸减水剂市场规模达到了XX亿美元。
美国、中国和欧洲地区是聚羧酸减水剂市场的主要消费地区。
三、市场驱动因素 1. 基础设施建设项目的增加：随着全球城市化进程的加速，基础设施建设项目大量增加，这促使了聚羧酸减水剂市场的增长。
例如，交通道路、桥梁、隧道等项目的兴建，都需要大量的混凝土，而聚羧酸减水剂能够提高混凝土的性能，因此需求量大增。
2.环境意识的提高：聚羧酸减水剂相对于传统的减水剂来说，对环境影响较小。
它能够减少混凝土中的水泥用量，降低碳排放，减少对环境的负面影响。
随着环境保护意识的提高，越来越多的工程项目开始选择使用聚羧酸减水剂。
3.技术创新：聚羧酸减水剂行业在技术研发方面取得了显著的进展。
新型的聚羧酸减水剂能够更好地满足混凝土在不同环境条件下的需求，提高混凝土的耐久性和性能。
技术创新的推动下，聚羧酸减水剂市场将得到进一步发展。
四、竞争格局聚羧酸减水剂市场存在着一定的竞争格局。
目前，市场上有着众多的聚羧酸减水剂供应商，其中包括国际大型企业和中小型企业。
这些供应商通过技术创新、产品质量和价格竞争来争夺市场份额。
同时，市场上的竞争也推动了聚羧酸减水剂的不断发展和进步。
五、市场前景与挑战聚羧酸减水剂市场具有较好的发展前景。
随着基础设施建设项目的增加以及环境保护意识的提高，聚羧酸减水剂的需求将继续增长。
同时，技术创新也将推动市场的发展。
然而，聚羧酸减水剂市场也面临一些挑战。
首先，行业竞争激烈，不同供应商之间的价格竞争可能会对利润产生压力。
其次，市场对产品质量和环保性能的要求越来越高，供应商需要不断提高产品质量和环保性能，以满足市场需求。
聚羧酸系减水剂的研究现状与发展趋势
聚羧酸系减水剂的研究现状与发展趋势1. 引言1.1 背景介绍随着科技的不断发展和应用需求的不断提高，聚羧酸系减水剂研究领域也在不断拓展和深化。
对聚羧酸系减水剂的分类、应用领域、研究现状和发展趋势进行全面的分析，有助于更好地推动该领域的发展，提高混凝土工程的质量和效益。
1.2 研究意义聚羧酸系减水剂作为混凝土添加剂在建筑工程领域中扮演着重要的角色，其研究意义主要体现在以下几个方面：1. 提高混凝土的流动性和可塑性：聚羧酸系减水剂可以大幅提高混凝土的流动性和可塑性，使得混凝土更容易施工和成型，大大提高了施工效率和质量。
2. 降低混凝土的水灰比：聚羧酸系减水剂能够有效降低混凝土的水灰比，使得混凝土拥有更优良的力学性能，提高混凝土的强度和耐久性。
3. 减少混凝土的开裂和收缩：通过合理使用聚羧酸系减水剂可以有效减少混凝土的开裂和收缩现象，提高混凝土的耐久性和使用寿命。
4. 推动混凝土技术的发展：聚羧酸系减水剂的研究对混凝土技术的提升具有重要意义，可以促进混凝土材料的绿色化、材料节约和工艺创新，推动混凝土技术不断向前发展。
聚羧酸系减水剂的研究意义在于促进建筑工程领域的技术进步和质量提升，推动混凝土技术的创新和发展，为建筑行业的可持续发展做出贡献。
2. 正文2.1 聚羧酸系减水剂的特点聚羧酸系减水剂是一种具有优异分散性和吸附性能的混凝土外加剂，其特点主要包括以下几个方面：1. 分散性强：聚羧酸系减水剂通过分子链上的碳链段与水泥颗粒形成较强的吸附作用，能够有效降低水泥颗粒之间的静电和表面张力，使其分散均匀在混凝土中，从而提高混凝土的流动性和可泵性。
2. 减水效果显著：聚羧酸系减水剂能够在一定程度上降低混凝土的水灰比，减少混凝土内部孔隙结构，提高混凝土的密实性和强度，同时减水量较大，可显著提高混凝土的流动性和抗渗性。
3. 塑化作用好：聚羧酸系减水剂能够有效提高混凝土的塑性和可加工性，降低混凝土的黏结力，使混凝土更易于施工和成型。
HPWR聚羧酸系高性能减水剂的现状与发展方向探讨
聚羧酸系减水剂（HPWR）的发展现状与发展方向探讨聚羧酸减水剂是一种重要的混凝土外加剂，是新型建筑材料支柱产业的重要产品之一。
自上世纪80年代起，国外就开始着手研发聚羧酸系减水剂。
它以石油化工产品为原料，以极高的减水率，极好的坍落度保持性和优异的增强效应，逐渐受到混凝土工程界的亲睐。
聚羧酸减水剂研究的最终目标是通过不饱和单体在引发剂作用下共聚，将带活性基团的侧链接枝到聚合物的主链上，使其同时具有高效减水、控制坍落度损失和抗收缩、不影响水泥的凝结硬化等作用。
本文将概述国内外聚羧酸减水剂的研究和发展状况，探讨聚羧酸减水剂结构与性能之间的关系及其作用机理的研究成果，并分析聚羧酸减水剂研究中存在和亟待解决的一些问题，希望对我国从事聚羧酸系减水剂研究、应用的同行有所启发。
1聚羧酸系减水剂的发展1.1国外情况国外学者一开始通过所合成的反应性活性高分子作为混凝土坍落度损失控制剂，后来才真正意义上做到在分散水泥的作用机理上设计出各种最有效的分子结构，使外加剂的减水分散效果、流动性保持效果得以大大提高。
1986年日本专家首先研制成功聚羧酸系减水剂，9 0年代中期正式工业化生产，并开始在建筑施工中应用。
该类减水剂大体分为烯烃/顺丁烯二酸酐聚合物和丙烯酸/甲基丙烯酸脂聚合物等。
据报道，1995年后聚羧酸系减水剂在日本的使用量就已超过了萘系减水剂，且其品种、型号及品牌名目繁多。
尤其是近年来大量高强度、高流动性混凝土的应用带动了聚羧酸系减水剂的技术发展和应用水平。
目前日本生产聚羧酸系减水剂的厂家主要有花王、竹木油脂、NMB株式会社和藤泽药品等，每年利用此类减水剂生产的各类混凝土为1000万m3左右，并有逐年递增的发展趋势。
与此同时，其它国家对聚羧酸系减水剂的研究与应用也逐渐加强.虽然日本是研发应用聚羧酸系减水剂最早也是最为成功的国家，但目前北美和欧洲也十分重视对聚羧酸系减水剂的研究。
从最近的文献可知，聚羧酸系减水剂的研究已由第一代甲基丙烯酸/烯酸甲酯共聚物，到第二代丙烯基醚共聚物，又发展到第三代酰胺/酰亚胺型，而且专家们正在着手研发第四代聚酰胺-聚乙烯乙二醇支链的新型高效减水剂。
聚羧酸系减水剂的研究现状与发展趋势
聚羧酸系减水剂的研究现状与发展趋势聚羧酸系减水剂是一种新型的混凝土外加剂，具有优异的分散性能和高效的减水效果，被广泛应用于混凝土、水泥砂浆等建筑材料中。
随着建筑行业的不断发展和对建筑材料性能要求的提高，聚羧酸系减水剂的研究与应用也日益受到关注。
本文将从聚羧酸系减水剂的研究现状和发展趋势两个方面对其进行深入探讨。
1. 聚羧酸系减水剂的性能特点聚羧酸系减水剂是一种高性能的分散剂，具有优异的分散性能和减水效果。
它可以显著降低混凝土和水泥砂浆的水灰比，提高材料的流动性和可泵性，从而实现混凝土的高强度、高耐久性和高致密性。
聚羧酸系减水剂还具有良好的稳定性和耐久性，能够在各种复杂环境下发挥稳定的分散效果，延长混凝土的初凝和终凝时间，提高其工艺性和施工性能。
目前，聚羧酸系减水剂已经广泛应用于混凝土、水泥砂浆、砂浆、砂浆等建筑材料中。
在混凝土中，聚羧酸系减水剂可以显著改善混凝土的工程性能和力学性能，提高混凝土的流动性和可泵性，降低混凝土的收缩和裂缝，改善混凝土的抗渗性和耐久性。
在水泥砂浆中，聚羧酸系减水剂能够显著提高水泥砂浆的张拉强度、抗压强度和耐久性，降低水泥砂浆的收缩率和渗透率，改善水泥砂浆的施工性能和装饰效果。
当前，聚羧酸系减水剂的研究主要集中在以下几个方面：一是聚羧酸系减水剂的分子设计与合成技术。
通过合理设计和精密合成聚羧酸分子结构，提高其分散性能和减水效果，实现聚羧酸系减水剂的高效化和可控化。
二是聚羧酸系减水剂的作用机理和性能评价技术。
通过深入研究聚羧酸系减水剂在混凝土和水泥砂浆中的作用机理，建立其性能评价体系，为其合理应用和精准控制提供科学依据。
三是聚羧酸系减水剂的应用技术与配方优化技术。
通过优化聚羧酸系减水剂的应用技术和配方优化技术，提高其在工程实践中的适用性和经济性，推动其在建筑材料中的广泛应用和推广。
二、聚羧酸系减水剂的发展趋势未来，随着建筑行业的不断发展和对建筑材料性能要求的不断提高，聚羧酸系减水剂的功能将呈现多样化趋势。
聚羧酸系高效减水剂的研究现状及发展方向
第 ２ 期 １
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聚羧酸系高效减水剂的研究现状及发展方向
汤二 一 安 伟
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【 摘
４４ ５ ７ ７ ０）
１ 聚羧 酸减 水剂 的研 究 现 状
与 传 统 的 木 质 素 系 减 水 剂 、 系 减 水 剂 相 比 ． 综 合 性 能优 异 ． 萘 其 被
过 时间和 Ｚｔ ｅ ａ电位 的 关 系 来 了解 。 一般 来 说 ， 用 萘 系及 三 聚 氰 胺 系 使
高 性能减水剂 的混凝土经 ６ ｍｉ 坍落度损失 明显高于含 聚羧酸 系 ０ ｎ后 高性 能 减 水剂 的混 凝 土 。这 主要 是 后 者 与 水 泥粒 子 的 吸 附 模 型 不 同 。 称 为 第 三 代 减 水 剂 。 羧 酸 减 水 剂 被 公 认 为 是 今 后 混 凝 土 外 加 剂 的 发 聚 水 泥 粒 子 闯 高 分 子 吸 附 层 的作 用 力 是 立 体 静 电 斥 力 ，ｅａ电 位 变 化 Ｚｔ 展方向 ， 我 国的发展还处 在初始阶段 ， 研究工 作始于 ２ 在 其 Ｏ世 纪 末 ， 小。 在 工 程 中大 量 使 用 也 是 近 ５年 的 事 情 。 即 使 是 在 研 究 发 展 最 早 的 日 ２２ “ 间 位 阻 学 说 ”其 理论 核 心是 最 低 位 能 峰 。即 高分 子 吸 附 于 水 － 空 ， 本 ， 羧 酸 系 减 水 剂 的发 展 也 只 有 二 十 几 年 的 时 间 ， 聚 目前 也 还 处 在 不 泥 颗粒 表 面 ， 其伸 展 进入 溶 液 的支 链 产 生 了 空 间 位 阻 使 粒 子 不 能 彼 此 断 发 展 的 阶段 。 由此 可 见 聚 羧 酸 系 高效 减 水 剂 的 研 究 具 有 重 要 的 意 靠 近 ， 而 使 水 泥 颗 粒分 散 并稳 定 。 从 义 。 ２ ３ 羧 基（Ｃ ＯＨ 、 一 Ｏ ）羟基 （Ｏ 、 基 （Ｎ ２ 、 氧 烷 基 （Ｏ— ） 极 性 一 Ｈ）胺 一 Ｈ ）聚 ～ Ｒｎ等 １ 国外 聚 羧 酸 系 减 水 剂 的研 究 现 状 ． １ 基 团 通 过 吸 附 、 散 、 湿 、 滑 等 表 面活 性 作 用 ， 水 泥 颗 粒 提 供 分 分 润 润 对 聚羧酸系 高性能混凝土减水剂 １８ ９ ５年 由 日本研发成 功后 ，Ｏ年 ９ 散和流动性能 ， 并通过减少水 泥颗粒 问摩 擦阻力 ， 降低 水泥颗粒 与水 代 中期 已正 式 工 业 化 生 产 ， 已成 为 建 筑 施 工 中 被广 泛 应 用 的一 种 新 并 界面的 自由能来增加新拌混凝土的和易性。 羧酸根离子使水泥颗粒带 型 商 品 化 混 凝 土 外 加 剂 。该 类 减 水 剂 大 体 分 为烯 烃／ 丁 烯 二 酸 酐 聚 顺 上的负电荷 ， 从而使水泥颗粒之间产生静电排斥作用并使水泥颗粒 分 合物和丙烯酸／ 甲基 丙 烯 酸 酯 聚 合 物 等 。１９ ９ ５年 后 聚 羧 酸 系 减 水 剂 在 散 ， 而 抑 制 了水 泥 浆 体 的 凝 聚 倾 向 （ Ｌ Ｏ 理论 ） 大 水 泥 颗 粒 与 水 从 ＤＶ 增 日本 的使 用 量 已 大 大 超 过 了 萘 系 减 水 剂 ， 其 品 种 、 号 及 品 牌 已名 且 型 的 接 触 面 ， 水 泥 充 分 水 化 。 扩 散 水 泥 颗 粒 的过 程 中 。 出 凝 聚 体 所 使 在 放 目繁 多 。到 ２ ０ 年 为 止 ，聚 羧 酸 系 减 水 剂 用 量 在减 水 剂 中 已超 过 了 ０１ 包围的游离水 ， 善了和易性 ， 少了拌水量。 改 减 ８ ％。尤其是近年来大量 高强度 、 Ｏ 高流动性混凝 土的应用带动 了聚羧 ２ ． 聚羧酸系聚合物对水泥有较为显著的缓凝作用． ４ 主要 由 于 羧 基 充 酸 系高 性 能 减 水 剂 的广 泛 应 用 与技 术 发 展 ， 年 利 用 此 类 减 水 剂 生 产 每 当 了缓 凝 成 分 ， — Ｏ ＿ Ｃ ２ 子 作 用 形 成 络 合 物 ，降 低 溶 液 中 的 Ｒ Ｃ Ｏ 与 ａ＋ 离 各类混凝 土约在 １０ ００万 ｍ ， 。并有逐年递增 的发展趋势 。美 国高效减 Ｃ２ ａ 离子浓度 ， ＋ 延缓 Ｃ （ Ｈ ａＯ ）形成结 晶 ， 减少 Ｃ Ｈ Ｓ凝胶 的形成， 缓 —— 延 水 剂 的 发 展 比 日本 晚 ， 目前 美 国 正从 萘 系 、 氨 系 减 水 剂 向 聚 羧 酸 系 蜜 了水 泥 水 化 。 高 效减 水 剂发 展 。 据有关文献记载 ． 聚羧 酸 系 高性 能 减 水 剂 现 已 由 第 一 代 聚羧 酸 系 ３ 聚 羧 酸 减 水 剂 存 在 的 问 题及 发展 方 向 减 水 剂 （ 基 丙 烯 酸 ／ 酸 甲酯 共 聚 物 ）第 二 代 聚 羧 酸 系 减 水 剂 （ 烯 甲 烯 ， 丙 ３１ 聚羧 酸 减 水 剂 存 在 的 问题 ． 基 醚 共 聚 物） 展 到 第 三代 聚 羧 酸 系 减 水 剂 （ 胺僦 亚 胺 型 ）并 正 在 研 发 酰 ， （） １ 引气 性 过 大 而 造 成 混 凝 土 的 强 度 降 低 。 目前 解 决 的 办 法 是 添 发第 四代 聚 酰胺 一 聚 乙 烯 乙 二 醇 支链 的新 璎 高效 减 水剂 。 发 减 水 率 开 加消泡 剂 ， 但直接添加 消泡剂． 所得 复配物很不稳 定． 会引起 含气量 的 更 高 、 能 更 优 异 、 应 性 更 强 的 聚 羧 酸 系 高 性 能 减 水 剂 是 今 后 发 展 性 适 波 动 ． 终 引起 混 凝 土 强 度 的波 动 。将 消 泡 剂 与 可 聚合 单 体 共 聚 ． 果 最 效
聚羧酸系高性能减水剂的研究现状及发展趋势
参考内容
引言
引言
聚羧酸系减水剂是一种高性能外加剂，在混凝土制备过程中发挥着重要的作 用。其具有高减水率、高保坍性、高强度增长等特点，被广泛应用于各种建筑工 程中。然而，聚羧酸系减水剂对水泥分散性及水化过程的影响仍需进一步探讨。 本次演示将通过实验研究聚羧酸系减水剂对水泥分散性及水化过程的影响，以期 为混凝土制备提供理论指导。
3.应用范围
3.应用范围
聚羧酸系高性能减水剂广泛应用于各种混凝土工程中，如高速公路、桥梁、 隧道、地铁等。在制备高强度、高流动性混凝土时，聚羧酸系高性能减水剂能够 显著提高混凝土的工作性能和耐久性。此外，聚羧酸系高性能减水剂还应用于石 膏制品、陶瓷制品、耐火材料等领域。
未来发展趋势
未来发展趋势
功能可控型聚羧酸减水剂的研究
1、聚羧酸减水剂的概述和特点
1、聚羧酸减水剂的概述和特点
聚羧酸减水剂是一种高效、环保的混凝土添加剂，主要用于改善混凝土的性 能。与传统的减水剂相比，聚羧酸减水剂具有更高的减水率、更好的分散性和更 强的适应性，能够显著提高混凝土的强度、耐久性和流动性。此外，聚羧酸减水 剂还具有生产效率高、环保性能好等特点，具有很大的发展潜力。
结论
结论
本次演示对功能可控型聚羧酸减水剂的研究与应用进行了详细的阐述。通过 对其制备方法、性质及其应用领域的介绍，分析了其优势和不足。并结合实际案 例说明了其在建筑、化学、石油等领域的应用前景。总之，功能可控型聚羧酸减 水剂作为一种高性能、环保型的混凝土添加剂，具有广泛的应用前景。相信在未 来的发展中，其必将在各个领域发挥越来越重要的作用。
实验结果与分析
此外，我们还发现聚羧酸系减水剂的掺量对混凝土的性能有很大影响。当掺 量较低时，减水剂的作用效果不明显，而当掺量较高时，混凝土的强度和耐久性 有所降低。因此，选择合适的掺量对于制备高性能混凝土至关重要。
聚羧酸减水剂的研究现状与展望
聚羧酸减水剂的研究现状与展望论文
聚羧酸减水剂是一种用于减少烟雾内液滴的有效化学物质。
在过去的几年里，它已成为吸烟者减少支气管麻烦的有效选择。
本文将探讨聚羧酸减水剂的研究现状及其今后的展望。
一般来说，聚羧酸减水剂是由多种有机物质组成的混合物，因此每一种混合物都会产生不同的效果。
在过去的几年中，研究者们探索了多种添加剂，如椰子油、葡萄糖、乙酸乙酯、乙酰乙酯等，以及特殊的复合添加剂，如酸性聚酯、乙酸树脂等，用于改善聚羧酸减水剂的效果。
目前，聚羧酸减水剂已被证明对增强香烟口味有着重要作用。
由于聚羧酸减水剂有着良好的效果，因此许多烟草制造商正在将其应用到独特品牌的香烟上。
同时，为了有效抵抗烟雾中液滴，烟草行业也在提出更多新型聚羧酸减水剂的开发策略。
例如，研究者们正在寻求一种更加经济和可持续的聚羧酸减水剂，并作出在香烟行业中的应用。
此外，研究人员还正在考察聚羧酸减水剂在药学领域的应用。
例如，除了减少烟雾的液滴，它还可以用于滋养和保护肺部，以及调节生物体的免疫系统。
值得一提的是，聚羧酸减水剂最近也被用于各种类型的烹饪和食品制作方面。
综上所述，聚羧酸减水剂已经取得了良好的发展，它不仅能够有效减少烟雾中液滴，还能有效改善香烟口味。
此外，它也可以作为药物和食品添加剂使用，为人们带来许多好处。
未来，
随着社会对聚羧酸减水剂的越来越大的重视和更多的研究，我们可期待它将在更广泛的应用领域得到更好的发展和进步。
聚羧酸盐高效减水剂的现状与发展趋势
铁路新线建设、复线改造、旧线改造等聚
羧酸盐等外加剂用量将达到20万吨。 目前约有40多家企业掌握了聚羧酸盐高性 能混凝土外加剂的生产技术。产能较大， 但处于以销定产状态。
聚羧酸盐高效减水剂的生产
方法一：从化工企业购买已经加工好（酯
化好）的大单体，用丙烯酸或甲基丙烯酸 等来进行聚合。工艺简单，生产周期短。 方法二：从化工企业购买未加工的大单体 （PEO或MPEG），先酯化，再聚合。生 产周期较长。 酯化工艺较为复杂，有些企业可能难以保 证酯化质量和稳定性。
在中国的国外企业
2006年水泥产量12.35亿吨，庞大的建筑市
场吸引国外的外加剂企业。 德国巴斯夫（BASF）公司、美国格雷斯 （GRACR）公司、意大利马贝（MAPEL） 公司、日本触媒公司、韩国LG公司、加拿 大弗克（FuClear）公司、瑞士的西卡 （SIKA）公司都在中国市场销售包括聚羧 酸在内的高性能外加剂。
以上。有时会影响强度和施工质量，特别在 大流动度混凝土工程施工时，更要注意含气 量的测量。
工程应用注意事项
(3)与其它外加剂相容性
聚羧酸系高性能减水剂一般不能与萘系
复合使用。操作上应特别注意使用干净容器，
内无其他杂质，不然会影响减水率和坍落度 保留性能。在与其它外加剂复合使用时，也 应注意与其它外加剂相容性。
大量甲醛、萘、苯酚等有害 物质，成品中也含有一定量
的有害物质
三、聚羧酸盐高性能减水剂 工程应用及注意事项
工程应用 过去认为只适合高强混凝土、自密实混凝 土、清水混凝土、混凝土预制构件等特种混凝 土。 随着对其技术经济性研究及生产工艺的优 化，重要原料的国产化，生产成本有所减低。 目前开始应用于普通强度等级的混凝土。
聚羧酸减水剂的研究现状及发展趋势
聚羧酸减水剂的研究现状及发展趋势摘要：聚羧酸减水剂的研发和推广是混凝土材料科学中的一个研究热点，推动着混凝土材料向高强、高性能化不断发展。
论文主要针对国内、外对聚羧酸系高效减水剂的应用情况，分析聚羧酸减水剂的作用机理，通过总结当前研究与应用中存在的主要问题，对将来的发展趋势进行了展望。
关键词：聚羧酸；减水剂；现状；发展趋势减水剂是一种重要的混凝土外加剂，是水泥混凝土必不可少的组成部分[1]。
近年来，高性能混凝土在我国工程建设中发挥了重要作用[2，3]，如聚羧酸系减水剂。
其保坍性能优异、与水泥适应性良好，但因其价格昂贵，应用范围受到一定的限制[4]。
从某种意义上说，目前各国在混凝土技术上的差距最重要的特征就是外加剂，尤其是高性能减水剂的发展水平。
而新型多功能聚羧酸系高性能减水剂的开发则是目前研究的热点[5，6]，发展迅猛[7]，其应用越来越广泛[8，9]，成为公认的配制高性能混凝土不可或缺的一种重要材料。
1、聚羧酸减水剂的分类为了更好的满足市场需求，应该更系统地开发聚羧酸系列产品。
根据不同的分类方式，聚羧酸减水剂有不同的分类。
1.1根据化学结构分类聚羧酸减水剂化学上可以分为两类，以主链为甲基丙烯酸，侧链为羧酸基团MPEG(Methoxy polyethylene glycol)，聚酯型结构。
另外一种为主链为聚丙烯酸，侧链为Vinyl alcohol polyethylene glycol，聚醚型结构。
1.2根据使用情况分类聚羧酸减水剂根据使用情况可被分为标准型、缓凝型、早强型、保坍型、减缩型、降粘型[10]。
目前，各类产品还未发展完善，有待进一步提高。
2、聚羧酸减水剂的研究情况2.1 国内研究情况国内对聚羧酸减水剂的研究大多数偏向于分子结构设计、化学合成，而对减水剂作用下水泥水化的机理研究甚少[12～14]。
只有少量用作坍落度损失控制剂与萘系减水剂复合使用，而且可供合成聚羧酸类减水剂的原料也极为有限。
聚羧酸减水剂的研究现状及发展趋势
聚羧酸减水剂的研究现状及发展趋势首先，目前聚羧酸减水剂的研究主要集中在材料的改性和性能优化上。
传统的聚羧酸减水剂在使用中存在一些不足，例如高温条件下流动性差、泌水浓度高和剂量大等问题。
为了解决这些问题，许多研究者进行了改性研究，采用添加剂和改良剂来提高聚羧酸减水剂的性能，例如加入氯化锂、甘油和硅酸盐等改良剂，可以改善减水剂的高温稳定性和保水性能。
其次，聚羧酸减水剂的研究还涉及到新型减水剂的探索和开发。
目前市场上常见的聚羧酸减水剂主要有线性聚羧酸酯和支化聚羧酸酯两种类型，但随着技术的不断发展，许多研究者开始致力于开发新型的聚羧酸减水剂。
例如，仿生聚合物减水剂是一种由天然材料合成的新型减水剂，具有良好的分散性和流动性，可以在一定程度上替代传统的聚羧酸减水剂。
再次，聚羧酸减水剂的研究还涉及到减水剂与混凝土性能之间的关系研究。
混凝土的性能与减水剂的选择和使用有着密切的关系，因此研究者也在探索减水剂对混凝土性能的影响。
例如，一些研究者通过对减水剂和混凝土的相互作用进行系统研究，以提高混凝土的工作性能和强度。
最后，未来聚羧酸减水剂的发展趋势可能会朝着绿色和可持续发展方向发展。
随着环境保护意识的提升，研究者开始关注减水剂的环境友好性和可持续性。
例如，有些研究者考虑使用可再生材料来替代传统的聚羧酸减水剂原料，如生物质和废弃物等，以降低对环境的影响。
综上所述，聚羧酸减水剂的研究现状及发展趋势主要包括改性研究、新型减水剂的探索和开发、减水剂与混凝土性能之间的关系研究以及绿色和可持续发展方向的发展。
这些研究将进一步推动聚羧酸减水剂的应用和发展，促进混凝土工程的稳定和可持续发展。
当前国内聚羧酸系混凝土减水剂的研发现状分析
当前国内聚羧酸系混凝土减水剂的研发现状分析混凝土是世界上用量最大的建筑材料, 外加剂又是混凝土必不可少的组分。
自上世纪30年代以来，随着科技的发展进步，几经更新换代已发展到聚羧酸系高性能外加剂这一最新科技成果，它不仅用作混凝土高效减水剂，而且可用作防水剂，以及混凝土泵送剂。
高效减水剂又称超塑化剂，它有改善混凝土施工性能、减少水灰比，提高混凝土的强度和耐久性、节约水泥，减少混凝土初始缺陷等作用。
上世纪60年代的高效减水剂主要产品有萘磺酸盐甲醛缩合物NSF和三聚氰铵磺酸盐甲醛缩合物MSF，虽然该类产品减水率较高，但混凝土塌落度损失快，耐久性较差而不能达到制备高性能和超高性能混凝土的目的。
一、研发现状:80年代日本首次研发的新型聚羧酸系高性能减水剂是一种完全不同于NSF、MSF的较为理想的减水剂，即使在低掺量时也能使混凝土具有高流动性，并在低水灰比时具有低粘度和坍落度保持性能，且与不同水泥有更好的相容性，是目前高强高流动性混凝土所不可或缺的材料。
随着混凝土向高强、高性能方向发展，高分子化学和材料分子设计理论不断取得新进展，对减水剂提出了更高的要求。
当前研究方向已由传统的萘系、三聚氰胺系等减水剂向新型的羧酸聚合物减水剂发展，并已成为混凝土材料中的重要产品。
国内近十多年来，新型高效减水剂和超塑化剂的研发主要产品还是萘磺酸盐甲醛缩合物与氨基磺酸盐缩合物等，而对聚羧酸系减水剂的研究无论是从原材料选择、生产工艺或是提高性能方面都起步较晚，虽然国内研究者通过分子途径探索聚羧酸系减水剂产品已取得一定成效，从国内公开发表的相关学术论文和研究文献，以及公开的中国专利文献来看，国内对聚羧酸系减水剂产品的研发大多处于实验研制阶段，真正形成产品的厂家还很少，远不能满足高性能混凝土发展的需要。
因此研究聚羧酸系减水剂将更多地从混凝土的强度、施工性、耐久性及价格等多方面综合考虑。
随着合成与表征聚合物减水剂及其化学结构与性能关系的研究不断深入，聚羧酸系减水剂将进一步朝着高性能多功能化、生态化、国际标准化方向发展。
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聚羧酸系高效减水剂的研究进展及
发展现状
引言
近年来,混凝土外加剂的研究与生产已趋向朝着高性能、无污染方向发展。
混凝土减水剂是混凝土外加剂中应用面最广、使用量最大的一种。
具有梳形分子结构的聚羧酸系高效减水剂因其减水率高、保坍性能好、掺量低、无污染、缓凝时间少、成本低等优异性能,适宜配制高强超高强混凝土、高流动性及自密实混凝土,成为国内外混凝土外加剂研究开发的热点[1-2]。
目前我国离工业化应用还有相当大的差距,许多国外大的外加剂公司竭力想占据中国市场,因而我们必须加大对新型聚合物减水剂的研究,以便在混凝土外加剂市场竞争中处于有利地位。
1聚羧酸系减水剂的研究进展
日本于1981年开始研制聚羧酸系高效减水剂,并于1986年将产品打入市场。
目前,聚羧酸系高效减水剂的研究仍以日本发展较快,到2001年为止,聚羧酸系减水剂用量在AE减水剂中已超过了80%,主要生产厂商有日本的花王、竹本油脂、日本制纸、藤泽药品[3]等。
美国高效减水剂的发展比日本晚,目前美国正从萘系、蜜胺系减水剂向聚羧酸系高效减水剂发展[4],主要生产厂家有MASTE公司、GRACE公司等。
另外国外还有意大利的MADI公司、瑞士SIKA公司等。
国内对聚合物水泥减水剂的研究起步较晚,研发的产品大多处于试验室研制阶段,可供合成聚羧酸系减水剂选择的原材料也极为有限,转向实际生产还有一定的距离。
2聚羧酸系减水剂的合成方法
聚羧酸系减水剂的主要原料有不饱和酸,如马来酸酐、马来酸和丙烯酸、甲基丙烯酸等可聚合的羧酸,聚链烯基烃、醚、醇等烯基物质,聚苯乙烯磺酸盐或酯和(甲基)丙烯酸盐、酯、苯二酚、丙烯酰胺等[5],合成方法大体上有可聚合单体直接共聚、聚合后功能化法和原位聚合与接枝等几种。
．
2.1可聚合单体直接共聚
这种合成方法一般是先制备具有聚合活性的侧链大单体(通常为甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯),然后将一定配合比的单体混合在一起直接采用溶液聚合而得成品。
这种合成工艺看起来很简单,但前提是要合成大单体,中间分离纯化过程比较繁琐,成本较高。
株式会社日本触媒公司[6]采用短链甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯、长链甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯以及甲基丙烯酸三种单体直接共聚合成了一种高效减水而且坍落度保持性好的混凝土外加剂。
2.2聚合后功能化法
该方法主要是利用现有的聚合物进行改性,一般是采用已知分子量的聚羧酸,在催化剂的作用下与聚醚在较高温度下通过酯化反应进行接枝,但这种方法也存在很大的问题：现成的聚羧酸产品种类和规格有限,调整其组成和分子量比较困难；聚羧酸和聚醚的相容性不好,酯化实际操作困难；另外,随着酯化的不断进行,水
分不断逸出,会出现相分离。
当然,如果能选择一种与聚羧酸相容性好的聚醚,则相分离的问题完全可以解决。
2.3原位聚合与接枝
该方法主要是为了克服聚合后功能化法的缺点而开发的,以聚醚作为羧酸类不饱和单体的反应介质。
该反应集聚合与酯化于一体,可以避免聚羧酸与聚醚相容性不好的问题。
如T.Shawl等人[7]把丙烯酸单体、链转移剂、引发剂的混合液逐步滴加到反应釜中,在N2保护下不断除去水分(约50min),催化升温,反应1
h,进一步接枝得到成品。
这种方法虽然可以控制聚合物的分子量,但主链一般只能选择含-COOH基团的单体,否则很难接枝,且这种接枝反应是个可逆平衡反应,
反应前体系中已有大量的水存在,其接枝度不会很高且难以控制。
这种方法工艺简单,生产成本较低,缺点是分子设计比较困难。
目前我国大多采用的方法是聚合单体直接共聚法,如复旦大学教育部聚合物分子工程开放试验室的胡建华等人[8]在氧化还原的引发体系中,分别将聚乙二醇、马来酸酐、丙烯酸、AMPS、丙烯酸羟丙酯、醋酸乙烯酯聚合成含羧基、羟基、磺酸基多官能团的共聚物和链含羧基、羟基、磺酸基多官能团、支链含醚基的多官能团的聚羧酸系共聚物。
．
3聚羧酸类减水剂分子结构与性能的关系
聚羧酸系减水剂的分子结构设计是在分子主链或侧链上引入强极性基团羧基、磺酸基、聚氧化乙烯基等,使分子具有梳型结构,通常可用图1表示聚羧酸系减水剂的化学结构。
3.1磺酸基团含量的影响
Yamada[9]研究了聚羧酸系减水剂PEO链长度、分子聚合度、羧基和磺酸盐基团的构成比与含量对水泥浆分散性的影响,结果表明PEO侧链越长,聚合度越小,磺酸基团含量越多,减水剂对水泥的分散作用就越好。
带羧基、磺酸基、聚氧化乙烯链酯基的单体聚合体系中,增加磺酸基有利于提高分散性,但超过一定量后对
分散性无影响。
王国建等[10]采用苯乙烯、丙烯酸、端羟基聚氧乙烯基醚通过自由基溶液共聚合、接枝和磺化反应制得一类主链有羧基、磺酸基和聚氧乙烯基醚侧链的聚羧酸系高效减水剂,研究表明随着磺化度的提高即磺酸基团含量的增加,减水剂对水泥颗粒的分散性能提高。
3.2侧链长度的影响
陈明凤等[11]采用聚氧乙烯基烯丙酯大单体与丙烯酸、甲基丙烯磺酸钠通过共聚得到不同侧链长度的聚羧酸减水剂,其中JH23符合缓凝减水剂的性能要求,而且研究表明侧链较长的聚羧酸减水剂对水泥净浆的流动度保持有利。
3.3相对分子质量的影响
作为一种分散剂,聚合物的相对分子量对其分散性有重要的影响。
因为聚羧酸类减水剂属于阴离子表面活性剂,相对分子量过大会使体系黏度增大,不利于水泥
粒子分散,聚合物分散性能不好。
但相对分子量太小,则聚合物维持坍落度能力不高。
胡建华[12]经过试验认为聚合物的减水率随相对分子量的增大先增大,到一定值后又减小。
不仅减水剂的相对分子量对其性能有影响,其相对分子质量分布对其分散性能也有一定的影响。
Tanaka[13]通过GPC法测定相对分子质量分布,取曲线最高峰值为Mp,认为要获得高分散性的减水剂还应使(Mw-Mp)大于0且小于7 000为最佳。
．3.4硫酸盐含量的影响
水泥中硫酸盐的含量对水泥的流动性和分散性也有一定的影响。
Kazuo
Yamada等[14]认为如果水泥中的硫酸盐含量提高,聚羧酸减水剂和硫酸根离子对水泥表面的吸收是相互竞争,用聚羧酸减水剂作减水剂的水泥流动度下降。
研究还发现,当硫酸根离子存在时可显著减少聚羧酸外加剂在水泥表面的吸收,导致分散效果差。
4聚羧酸类减水剂的作用机理
减水剂掺入新拌混凝土中,能够破坏水泥颗粒的絮凝结构,起到分散水泥颗粒及水泥水化颗粒的作用,从而释放絮凝结构中的自由水,增大混凝土拌合物的流动性。
高效减水剂大都属于阴离子型表面活性剂,掺入水泥浆体中吸附在水泥粒子表面,并离解成亲水和亲油作用的有机阴离子基团。
但目前聚羧酸类减水剂的作用机理尚未完全清楚,概括起来基本包括以下几种观点：
ㄨ尩空间位阻学说,以Mackor熵效应理论为基础,认为空间位阻作用取决于高效减水剂的结构和吸附形态或者吸附层厚度等[15]。
聚合物减水剂吸附在水泥颗粒表面,在水泥颗粒表面形成一层有一定厚度的聚合物分子吸附层。
当两个有聚合物分子吸附层的颗粒接近时,在颗粒表面间的距离小于吸附层厚度的两倍时,两个吸附层就产生相互作用,产生熵效应和渗透斥力效应,从而保持颗粒间的分散稳定性。
该类减水剂分子骨架为主链和较多的支链组成,主链上含有较多的活性基团,并且极性较强,依靠这些活性基团,主链可以锚固在水泥颗粒上,侧链具有亲水性,可以伸展在液相中,从而在颗粒表面形成庞大的立体吸附结构,产生空间位阻效应,从而使水泥颗粒分散并稳定。
(2)聚羧酸高效减水剂大分子链上一般都接枝不同的活性基团,如具有一定长度的聚氧乙烯链、羧基(-COOH)、磺酸基(-SO3H)、羟基(-OH)、胺基(-NH2)和聚氧烷基(-O-R)n等极性基团可通过吸附、分散、润湿、润滑等表面活性作用,能对水泥颗粒产生分散和流动作用,并通过减少水泥颗粒间摩擦阻力,降低水泥颗粒与水界面的自由能来增加新拌混凝土的和易性。
羧酸根离子使水泥颗粒带上的负电荷在水泥颗粒之间产生静电排斥作用并使水泥颗粒分散,增大水泥颗粒与水的接触,使水泥充分水化。
在扩散水泥颗粒的过程中,放出凝聚体所包围的减少了拌水量。
,改善了和易性,游离水．
(3)减水剂对水泥粒子产生齿形吸附,结构中的醚键与水分子可以形成氢键,从而形成亲水性立体保护膜,该保护膜也进一步保证了粒子的分散稳定性,但这些机理还有待进一步研究和验证。
(4)R-COO-与Ca2+离子作用形成络合物,降低溶液中的Ca2+离子浓度,延缓
Ca(OH)2形成结晶,减少C-H-S凝胶的形成,延缓了水泥的水化。
5聚羧酸类高效减水剂的发展方向
聚羧酸系减水剂的研究发展很快,但对聚羧酸系减水剂的合成、作用机理探讨等方面只是建立在合理推测阶段,存在很多无法预测的因素,不少理论尚待深入研究论证。
但由于聚羧酸混凝土减水剂独特的优点,将减水和保坍两个组分的功能团合二为一,克服了外加剂行业长期以来依靠缓凝剂和保坍剂复配混凝土泵送剂的缺点。
所以分析聚羧酸高效减水剂的分子结构和性能的关系,研究合成步骤和控制结构的方法,对推动我国混凝土外加剂的合成研究和生产意义重大。
随着高分子合成、分子结构表征及现代检测技术的提高,通过嫁接方式,将带活性基团的侧链直接嫁接到聚合物的主链上,使其同时具有高效减水、控制坍落度损失和抗收缩、不影响水泥的凝结硬化等多种功能。
尽管系统研究新型高效减水剂仍存在很多困难,但世界各国都在积极研究和应用聚羧酸系减水剂。
可以肯定,嫁接技术用于聚羧酸系减水剂生产将是对传统减水剂合成技术的突破,具有广阔
的发展前景,聚羧酸系减水剂将进一步朝着高性能、多功能化、生态化、国际化的方向发展。
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