早强型聚羧酸减水剂的研究进展
聚羧酸减水剂的合成及其引气与早强性能研究共3篇
聚羧酸减水剂的合成及其引气与早强性能研究共3篇聚羧酸减水剂的合成及其引气与早强性能研究1聚羧酸减水剂是一种新型的高效混凝土减水剂，与传统的磺酸盐减水剂相比，具有优异的减水效果和低泌水率特性。
其主要成分是聚羧酸及其改性产物，可以通过复杂的化学反应过程进行合成。
本文将介绍聚羧酸减水剂的合成方法，并对其引气和早强性能进行研究。
一、聚羧酸减水剂的合成方法1. 聚合法聚合法是一种常见的聚羧酸减水剂合成方法。
该方法的步骤如下：首先将单体与引发剂混合，在所需温度下进行聚合反应，得到聚羧酸。
然后将聚羧酸与交联剂混合，进行交联反应，最终形成聚羧酸减水剂。
聚合法合成的聚羧酸减水剂具有分子量大、结构稳定的特点。
但该方法存在聚合反应难控制、引发剂残留等问题。
2. 缩合反应法缩合反应法是另一种常见的聚羧酸减水剂合成方法。
该方法的步骤如下：将羟基聚氧化物和羧酸混合反应，使其发生缩合反应，得到聚羧酸酯。
再将聚羧酸酯与羧酸混合反应，得到聚羧酸减水剂。
缩合反应法合成的聚羧酸减水剂具有结构简单、反应温和等优点，但副反应简单易失活、成本较高等问题。
综合比较，聚合法和缩合反应法各有优缺点，应根据实际情况选择合适的方法进行合成。
二、聚羧酸减水剂的引气性能研究引气是混凝土中的微气泡，可以降低混凝土的密实度和提高其抗冻性、耐久性等性能。
聚羧酸减水剂可以通过控制化学结构实现引气作用。
目前较为常用的引气剂是联苯甲酸类聚羧酸减水剂，其引气机理是气泡在混凝土中的生成、扩散和稳定。
由于聚羧酸减水剂中与引气作用相关的络合基团结构不同，引气性能也有差异。
研究表明，以亲水性较高的羟基带有醛基的聚羧酸为基础的聚羧酸减水剂引气性能较好，可获得满意的减水效果和引气效果。
同时，引气剂的加入量、混凝土的水胶比和气孔度等因素也会影响聚羧酸减水剂的引气性能。
三、聚羧酸减水剂的早强性能研究早强是指混凝土在一定养护期内表现出的强度发展速度。
聚羧酸减水剂中常常添加缓凝剂，可以充分利用其多种羧酸基团作用，实现早强效果。
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。
聚羧酸系高效减水剂的研究进展及发展现状
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。
聚羧酸减水剂的研究进展
后将一定配比的单体混合在一起直接采用溶液聚合得到成品。 酸等不饱和单体，进行溶液聚合形成聚合物主链，然后在聚合
这种合成工艺看起来很简单，但是前提要合成大单体，中间分 物主链上根据设计接枝不同长度的侧链，形成不同结构的梳
离纯化过程比较繁琐，若工业化提纯的话，成本较高。如李崇 状聚合物。但这种方法也存在一些问题：现成的聚羧酸产品种
主链 上引入特 定 功 能 基 团，采用 S O 3对 S M A 进 行 磺化，引入 磺 酸基，保留了羧基，接着在羧基上酯化接枝聚醚侧链，最终得 到减水剂分子。
单体聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯（MPEGMA）与甲基丙烯酸
活 性 / 可控自由基 聚 合 法。自由基 聚合 的 链增 长活 性中心
（MAA）、甲基丙烯酰基磺酸钠（SMAS）共聚合成聚羧酸系减 为自由基，具 有强烈的双 基终止即偶合或歧化 终止倾向。因
Pascal Borget等人[12]使用质子核磁共振技术表征了减水剂 分子的接枝度即支链数目，同时用13C核磁共振技术通过对聚羧 酸减水剂分子中酯键和羧酸键中羰基的表征得到了支链在主链 上的序列分布，实验表明支链在分子中呈无规分布。
刘 崭 等 [14] 采 用 大 单体 与小 单体 共聚 的 技 术，通 过自由基 引发溶液聚合，合成了一系列水溶性梳状聚合物— 聚丙烯 酸接枝聚乙二醇 单甲醚（PA A-g-m PEG）。用傅立叶变换红 外光谱（F T-IR）和核磁共振氢谱（1H-NMR）表征了共聚物 的 结 构，并对其 侧 链 的 结晶 行 为 进 行了 研 究。采 用 差 热 扫 描
科学研究总是以一定的产业和工程为背景的。科学研究成 果可以促进产业和工程的大发展，巨大的产业和工程又为科学 研究提供研究对象和目标。目前，聚羧酸减水剂在我国大规模 的生产和工程应用实践，为与之相关的科学研究提供了巨大的 产业背景。然而，我国聚羧酸相关的学术研究却明显滞后于产 业的发展，这将成为束缚产业进一步突破的瓶颈。因此，深入 开展聚羧酸减水剂相关的高分子化学合成、分子设计与结构控 制、高分 子与水泥体系的 相 互作用和 组装、工程 应 用等几个方 面的基础研究，迫在眉睫。然而，由于上述研究内容涉及高分子 化学与物理、材料学、流变学、水泥化学、建筑材料等多种学 科的交叉，为本领域的相关研究的深入和突破带来了困难。本 文将综述近年来国际、国内有关聚羧酸减水剂的学术研究进展 和动向，意在为我国在该领域的科学研究和产业发展起到“抛 砖引玉”的作用。
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。
一种早强型聚羧酸减水剂的制备及性能研究
广东建材2020年第6期一种早强型聚羧酸减水剂的制备及性能研究陈柱光高洪祥杜保立陈武辉余清多（东莞市创杰新材料有限公司）【摘要】本文以相对分子质量为2400、3000、4000、5000的烯丙基聚醚（SPEG）为大单体，以丙烯酸（AA）、丙烯酰胺（AM）、2-丙烯酰胺-2-甲基丙烯磺酸（AMPS）等为小单体，采取氧化还原体系，在常温条件下通过水溶液自由基聚合来制备一种具有早强性能的聚羧酸减水剂。
同时本文讨论了酸醚比的大小、丙烯酰胺用量以及2-丙烯酰胺-2-甲基丙烯磺酸的掺量对早强性能的影响。
实验结果表明当采用酸醚比为3.8时，所合成聚羧酸减水剂对水泥分散性能最好；当使用较大相对分子质量为4000的聚醚合成聚羧酸减水剂时，水泥净浆的凝结时长最短；当分别掺入单体质量1.6%的AMPS以及等质量替代4g丙烯酸的AM时，所合成聚羧酸减水剂具有较好的早强效果；在实际应用中，使用PCE-1调整出来的混凝土具有和易性好、凝结时间短、早期强度高的优点。
【关键词】早强型聚羧酸减水剂；酸醚比；侧链长度；酰胺基；早期强度0引言混凝土的硬化是从水泥水化进行开始的，而由于水泥水化硬化特性，从水泥水化开始到混凝土凝结硬化是需要一定时间的。
对于不同的工程部位，混凝土的凝结硬化时间会有不同的要求，对于大体积混凝土往往会要求有较长的凝结时长以保证浇筑体的连续性和整体性，如水下桩，桥墩等；对于一些特殊结构构件混凝土往往要求有较短的凝结时长以缩短工期，提高生产效率，如箱梁，地铁管片等，这些特殊工程要求混凝土几个小时之内要达到特定的强度[1]。
在生产这类混凝土时通常需要掺加早强剂，这样可以显著提高混凝土早期强度，缩短脱模和养护时间，加快施工速度和进程。
然而，使用传统的氯盐、硫酸盐、亚硝酸盐等无机盐类早强剂对混凝土内部结构有一定危害，使用三乙醇胺、甲酸钙、尿素等有机类早强剂，成本昂贵，掺量不好把控，且使用条件有限制，容易导致钢筋混凝土的耐久性和抗腐蚀性降低，尤其是在混凝土预制构件上[2]。
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。
早强型聚羧酸系减水剂的性能研究
（ ． ｅ ａ ｆ ｄ ａｃｄＣｖｌ ｎｉｅｒ ｇＭ ｔ ｉ ｓｏ ｎｓ ｙｏ ｄ ｃｔ ｎｏ １ Ｋ ｙＬ ｂｏ ｖｎ ｅ ｉ ｇ ｅｉ ａｅ ａ ｆ ｉｒ ｆ ｕａｉ ｆ Ａ ｉＥ ｎ ｎ ｒ ｌ Ｍｉ ｔ Ｅ ｏ
聚羧 酸系减水剂作 为继 萘系 、 密胺 系、 脂肪族 系和
的前景 。由于 聚羧 酸系 减水 剂减 水 率 比萘 系减 水剂 高， 可降低胶凝材料用量 ， 从而提高弹性 模量和降低收 缩 开裂的倾 向性 。然 而， 制混凝 土又要 求混凝 土具 预
有较 好的早 期强度发展速率 ， 以提 高模 板周转率 ， 或满 足低 温条件下的强度发展 ， 将预制混 凝土 的生 产期延 长 至深秋 甚 至 冬季 。对 于预 应力 高 强管 桩 的生 产来
孙振平 等 ： 早强 型聚羧 酸系减水剂 的性能研 究
５
早 强 型 聚 羧 酸 系减 水 剂 的 性 能 研 究
孙振平 罗 琼 蒋正武 张冠伦 蒋ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ宝 杨 ， ， ， ， ，
（ ．同济大学先进 土木工程教育部重点 实验室。 上海 １
芸
２ ０７ ０ ０ ２）
２０ ９ ２ ０ ０ ２； ．上海固佳化工科技有 限公司 ． 上海
ｎ ｒ ｌｓ ｅ ｇｈ ａ ｄ ｈ ｇ ｔｅ ｇ ｓｃ ｍｐ ｒ ｄ ｔ ｒ ｕ ｈ ｅ ｐ ｒ ｎｓ Ｔ ｅ ｒ ｓ ｌ ｈ ｗ ｔａ Ｃ－ ａ ｅ ｌ ｏ ｍａ ｔ ｎ ｔ ｎ ｉ ｈ ｓ ｎ ｔ ｉ ｏ ａ ｅ ｈ ｏ ｇ ｘ ｅ ｍｅ ｔ． ｈ ｅ ｕ ｔ ｓ ｏ ｔ ｒ ｒ ｈ ｉ ｓ ｈ Ｐ Ａ ｈ ｓｉ ａ ｄ
且适合于低温天气生 产预制混凝土和免蒸压养护预应力 高强 管桩 混凝土 。
早强型聚羧酸减水剂的制备实验及性能分析
早强型聚羧酸减水剂的制备实验及性能分析摘要：文章通过制备实验，系统地探讨了聚羧酸减水剂（PCE）性能中的关键因素，包括酸醚比、链转移剂用量和不同功能型单体的影响。
实验结果表明，酸醚比的增加在一定范围内提高了PCE的净浆流动度，但过高的比例导致了吸附饱和，影响了分散性能；链转移剂用量的增加对PCE的初始流动度有一定促进作用，但过多则降低了分散性；在不同功能型单体的比较中，AMPS取代部分丙烯酸表现出最佳的分散性能和早期强度提升效果。
关键词：聚羧酸减水剂；酸醚比；链转移剂用量1引言随着建筑行业的不断发展，对混凝土性能的要求也日益提高。
聚羧酸减水剂（PCE）因其在混凝土中优异的分散性和早强性能而备受关注[1]。
为了深入研究PCE的性能影响因素，本文通过实验研究探讨了酸醚比、链转移剂用量和不同功能型单体对PCE性能的影响。
通过详细的实验材料及方法介绍，我们将在后续章节中分析实验结果，为混凝土材料的优化提供实用性的建议。
2实验材料及方法2.1实验原材料和设备（1）实验材料：丙烯酸（AA）、抗坏血酸（Vc）、丙烯酰胺（AM）、双氧水，聚醚单体OXST-804，98%纯度的3-巯基丙酸，98%纯度的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS），以及N-羟甲基丙烯酰胺（N-MAM）。
建筑材料选用强度等级为P·0 42.5R的水泥，细度模数为2.6的河砂作为细骨料，5~25mm规格的石作为粗骨料，F类Ⅱ级的粉煤灰作为掺合料，S95级的矿粉作为矿物掺合料，采用自制的普通型聚羧酸减水剂作为外加剂。
（2）实验设备：恒温水浴锅、增力搅拌器、蠕动泵、净浆搅拌机、混凝土搅拌机、标准养护箱、压力试验机、混凝土振动台以及电子天平。
2.3实验方法在反应器中，OXST-804和去离子水按顺序加入，随后升温至40℃，确保聚醚OXST-804充分溶解[2]。
随后加入双氧水，5分钟后开始同时匀速滴加1#和2#溶液。
1#溶液由丙烯酸和功能型小单体配制而成，而2#溶液则是由链转移剂和抗坏血酸组成的水溶液。
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。
早强型聚羧酸系高性能减水剂合成研究
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斩癯 建巍
中科核期 国技心刊
早强型聚 羧酸 系高性 能减水 剂合成 研究
郭春 芳 张 明 ，
（． １山东丝绸纺织职业学院， 山东 淄博 ２５ ０ ； ． ５ ３０ ２山东华伟银凯建材科技股份有限公司， 山东 淄博 ２ ６ １） ５ ４ ０
织职业学院染化工程系化工专业 室， － ｉ ｏｈ ｎａｇ７ ２ ． ｎ。 Ｅ ｍａ ｇ ｃ ｕｆｎ７ ＠１６ｃ ｈｕ ｏ
图 １ 反 应 装 置 示 意
Ｎ Ｅ ＢＵＩ ＤＩ Ｗ ＮＧ ＡＴＥ Ｉ ５ Ｌ Ｍ Ｒ ＡＬ ・４ ・ ５
郭春芳， 早强型聚羧酸系高性能减水剂合成研究 等：
强度的发展， 限制了其在冬季工程和寒冷环境下使用。 在预制 Ｍ Ｅ Ａ ００Ｍ Ｅ Ａ ００Ｍ Ｅ Ａ ００ ： Ｐ Ｇ ２０ 、 Ｐ Ｇ ３０ 、 Ｐ Ｇ ４０）相对分子质量分别 构件时， 缓凝作用使得生产周期加长， 延长了蒸养时问， 提高 为 ６０１０、００３０ 、００工业级， ０ 、２０２０、００４０ ， 辽阳科隆化学股份有 了养护能耗， 降低了生产效率 。 目 前主要依靠在聚羧酸系减水剂中复配早强剂的方法， 提高混凝土的早期强度，但存在掺量大和两者相溶性差的问 的报道较少， 且大多早强效果不理想婀 。 基） 丙烯酸和消泡单体的共聚反应， 并采用不同的中和剂进行 中和，旨在合成一种具有更高早期强度的聚羧酸系高性能减 限公司； 消泡单体： 聚丙二醇丙烯酸酯（Ｐ Ａ ０）相对分子 Ｐ Ｇ ４０ ， 质量为４０ 自制； ０， 甲基丙烯酸（ Ａ ） 工业级， Ｍ Ａ： 德固赛化工有 限公司； 丙烯酸（Ａ ： Ａ ）工业级， 齐鲁开泰丙烯酸厂； 过硫酸铵：
０ 引 言
丙烯酰胺在早强型聚羧酸减水剂合成中的应用研究
丙烯酰胺在早强型聚羧酸减水剂合成中的应用研究丙烯酰胺是一种重要的有机合成中间体，它在许多工业领域中有广泛的应用。
其中，丙烯酰胺在早强型聚羧酸减水剂合成中的应用研究备受关注。
本文将对丙烯酰胺在早强型聚羧酸减水剂合成中的应用进行探讨。
聚羧酸减水剂是一类高性能的水泥混凝土添加剂，在工程领域中被广泛使用。
其通过表面活性剂的作用，在水泥颗粒表面形成保水膜，从而降低了水泥颗粒的间隙，增加了混凝土的流动性。
在这一类减水剂中，早强型聚羧酸减水剂具有减水率高、提高混凝土早期强度的特点，因此备受关注。
丙烯酰胺是一种具有稳定性和活性的单体，它可以通过反应生成聚丙烯酰胺（PAM）。
聚丙烯酰胺具有良好的黏合性和吸附性能，可用于增加减水剂的分散性和保水性。
研究表明，丙烯酰胺作为添加剂可显著提高早强型聚羧酸减水剂的性能。
首先，丙烯酰胺能够提高减水剂的分散性。
丙烯酰胺通过与聚羧酸减水剂中的羧酸基团发生缩合反应，形成交联结构，从而增加了减水剂颗粒之间的相互作用力。
这种相互作用可以有效地降低减水剂的分散度，提高其在混凝土中的分散性和稳定性。
其次，丙烯酰胺还能够提高减水剂的保水性。
在水泥颗粒表面形成保水膜是减水剂的主要功能之一。
丙烯酰胺可以与水泥颗粒表面的羟基发生氢键作用，增加了保水膜的稳定性。
同时，丙烯酰胺的引入还能够形成交联结构，增加了减水剂颗粒的分子量，进一步增强了保水性能。
另外，丙烯酰胺还可以通过与减水剂中的其他单体发生共聚反应，改善减水剂的性能。
丙烯酰胺与其他单体共聚合成的共聚物可以通过合理调控单体配比和反应条件，获得不同性能的聚羧酸减水剂。
这种方法可以根据不同工程需求，调整减水剂的分子结构和性能，实现减水剂的定制化。
综上所述，丙烯酰胺在早强型聚羧酸减水剂合成中具有广泛的应用前景。
丙烯酰胺可以提高减水剂的分散性和保水性，改善减水剂在混凝土中的表现。
此外，丙烯酰胺还可以用于合成不同性能的聚羧酸减水剂，满足不同工程需求。
因此，深入研究丙烯酰胺在早强型聚羧酸减水剂中的应用，将为发展高性能混凝土添加剂提供新的思路和方法。
促凝早强型聚羧酸减水剂的合成及性能研究
促凝早强型聚羧酸减水剂的合成及性能研究赖广兴;方云辉;林艳梅;赖华珍【摘要】采用自由基溶液聚合合成了促凝早强型聚羧酸系减水剂(PE-PCE),该产品能有效缩短凝结时间,具有高减水率,对混凝土早期强度(1 d、3d、7 d)有明显的提高.在地铁盾构管片应用时,能有效改善混凝土和易性,具有良好的触变性能,可有效缩短盾构管片脱模时间,提高冬季低温条件下的生产效率.%The procoagulant early strength polycarboxylate superplasticizer(PE-PCE) was synthesized by free radical aqueous solution polymerization.The product can effectively shorten setting time with a high water reduction and the early strength (1 d,3 d,7 d) of concrete can be significantly improved.In the subway shield segment application,PE-PCE can effectively improve the workability of concrete and has good thixotropic property,can effectively shorten the shield segment release time,and can improve the production efficiency under low temperature in winter.【期刊名称】《新型建筑材料》【年(卷),期】2017(044)005【总页数】4页(P17-19,49)【关键词】聚羧酸减水剂;促凝;早强;管片;混凝土【作者】赖广兴;方云辉;林艳梅;赖华珍【作者单位】科之杰新材料集团有限公司,福建厦门361101;科之杰新材料集团有限公司,福建厦门361101;科之杰新材料集团有限公司,福建厦门361101;科之杰新材料集团有限公司,福建厦门361101【正文语种】中文【中图分类】TU528.042.1地铁盾构管片是盾构施工的主要装配构件，是隧道的最内层屏障，承担着抵抗土层压力、地下水压力以及一些特殊荷载的作用，也是盾构法隧道的永久衬砌结构。
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。
聚羧酸减水剂的早强性能及其机理研究
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ｗａｔｅｒ ｒｅｄｕｃｉｎｇ ａｇｅｎｔ：ｍａｌｅｉｅ ａｎｈｙｄｒｉｄｅ，ａｌｌｙｌ ｂａｓｅ ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｇｌｙｃｏｌ（ｐｅｇ），ｍｅｔｈｙｌ ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ ｓｕｌｆｏｎｉｃ ａｃｉｄ ｓｏｄｉｕｍ ｔｈｅ ｂｅｓｔ ｍｏｌａｒ ｒａｔｉｏ ４：１：０．２，ｔｈｅ ｂｅｓｔ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ
（３）在以聚丙烯酸系减水剂的基础上进行了无机盐类早强剂、有机物类早 强剂、复合类早强剂的复配实验。通过测试砂浆１ｄ、３ｄ、７ｄ的抗压强度，从而 确定了各早强组分的最佳掺量，即：ＣａＣｌ２（１．５％）；ＮａＳＣＮ（Ｏ．９％）；三乙醇胺 （０．０６％）；二乙醇胺（０．０６％）；ＮａＳＣＮ（１．０％）＋三乙醇胺（０．０４％）。
ｏｆ ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ，ｂｌｅｎｄｓ ｗｉｍ ｅａｒｌｙ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ａｇｅｎｔ ｍｅｔｈｏｄ ｔｏ ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ａ ｅａｒｌｙ
ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｔｙｐｅ ｏｆ ｐｏｌｙｃａｒｂｏｘｙｌｉｃ ａｃｉｄ ｅｘｃｅｌｌｅｎｔ ｗａｔｅｒ ｒｅｄｕｃｉｎｇ ａｇｅｎｔ，ａｎｄ ｆｕｒｔｈｅｒ ｄｉｓｃｕｓｓｅｓ ｉｔｓ ｅａｒｌｙ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ．Ｔｈｅ ｍａｉｎ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｃｏｎｔｅｎｔｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ
219413929_早强型聚羧酸减水剂的研究现状及存在问题
第52卷第6期 辽 宁 化 工 Vol.52，No. 6 2023年6月 Liaoning Chemical Industry June，2023收稿日期： 2022-06-16 作者简介： 高悦（19930-），女，辽宁省抚顺市人，助理工程师，2017年毕业于辽宁中医药大学中药学专业，研究方向：环氧乙烷、环氧丙烷早强型聚羧酸减水剂的研究现状及存在问题高悦1，李鹏2，徐仕睿2 ，刘威2，左小青1，李小梅1，张迅2，张军3（1. 抚顺东科新能源有限公司，辽宁 抚顺 113006；2. 抚顺东科精细化工有限公司，辽宁 抚顺 113123；3. 抚顺市生态环境局，辽宁 抚顺 113006）摘 要： 当第一代木质素类减水剂与第二代萘系减水剂均以其缺点已不能适应现今市场经济的发展要求时，聚羧酸等新型高性能减水剂以其减水率大、外加剂掺量低、保坍效应好、绿色无污染等优点成为极受欢迎的第三代减水剂。
概括了聚羧酸减水剂的作用以及发展现状，并着重阐述了早强型聚羧酸减水剂的基本类型、作用机制及其不足。
关 键 词：早强型聚羧酸减水剂；早期强化；分子结构；不足中图分类号：TU528.042.2 文献标识码： A 文章编号： 1004-0935（2023）06-0911-04现今，由于中国国民经济已步入了持续而迅猛发展的新时期，随着中国的城市基础设施建设规模不断扩大以及房地产业务的高速增长，预制装配式施工进展很快，现已形成了建筑行业的新潮流，即建造结构是由工厂事先准备生产并制造完毕后再运往施工现场安装的这种全新施工方法。
为了改善先期准备的工程结构生产效率以增加施工进度，通常要求对预拌混凝土构件具备较高的早期强化生产能力。
要获得早强特征，除选用合格的粗骨材、细骨料和矿物填充料之外，选用具备早强特性的减水剂也是非常有必要的，从而促进了早强型聚羧酸减水剂的快速发展。
中国目前针对具有较早强特点的聚羧酸减水剂的研发和使用开始相对较晚，最早期使用了在减水剂中复配的NaCl、Na 2SO 4等水溶性微量元素和水溶性无机盐来增强对水泥的早期强化，但是经过近年来的努力研究，中国目前技术已经取得了重要进步，与先进国家和地方之间的技术水平差距也在逐渐缩小。
聚羧酸系高效减水剂的研究进展
聚羧酸系高效减水剂地研究进展引言随着现代混凝土技术地发展，混凝土地强度和耐久性不断提高，混凝土地水胶比将愈来愈小，工程上对水胶比小于、抗压强度超过并能保持良好流动性地混凝土应用逐渐增多[]；此外，随着现代建筑设计与施工技术地发展，要求混凝土向高强、轻质及施工流态化方向发展.高性能减水剂是获取高性能混凝土地一种关键材料，除要求其具有更高地减水效果外，还要求能控制混凝土地坍落度损失、能更好地解决混凝土地引气、缓凝、泌水等问题.目前国内广泛使用地高效减水剂主要有萘系高效减水剂、三聚氰胺系高效减水剂、氨基磺酸盐高效减水剂，所有单独使用这些外加剂地混凝土普遍存在混凝土坍落度损失过快或严重泌水地问题；此外，作为使用最广泛地萘系减水剂和三聚氰胺高效减水剂，还存在原料价格高且来源不足等问题.聚羧酸系高效减水剂是国内外公认地新型、绿色环保型高性能减水剂，能有效地克服传统减水剂地不足.聚羧酸系高效减水剂是高流动性、高强混凝土中一种不可缺少地组分，随着高分子合成化学和高分子设计理论不断取得新地进展，研究者对聚羧酸系高效减水剂进行了大量地研究.聚羧酸系高效减水剂是一种分子结构为含羧基接枝共聚物地表面活性剂，其主要特点为：() 低掺量(～)而发挥高地分散性能，按—标准检测，减水率高于％；() 由于其高地减水率，可以降低水灰比(地低水灰比下仍具有有效性)，混凝土强度高，此外其具有早强作用；() 混凝土流动性能保持好，保坍性好，内坍落度基本无损失；() 和易性好：掺聚羧酸系高效减水剂地混凝土在同等条件下，其扩展度、泌水率优于相同条件下地掺萘系减水剂混凝土.资料个人收集整理，勿做商业用途() 分子结构自由度大，外加剂合成技术上可控制地参数多，可通过分子设计和聚合工艺改变生产多种不同性能地聚合物，发展潜力大，适合不同地具体应用条件；资料个人收集整理，勿做商业用途() 由于在合成中不使用有毒物质甲醛，因而对环境不造成任何污染.() 使用聚羧酸系减水剂，可用更多地矿渣或粉煤灰取代水泥，从而降低成本[].聚羧酸系高效减水剂在国外已经产业化，在国内已有研究者进行研究并取得了一些成果，但其产品产量较小、质量有待进一步提高；本文对国内外聚羧酸系高效减水剂地研究进展进行综述，以供国内研究同行参考.资料个人收集整理，勿做商业用途国内外聚羧酸系高效减水剂地研究进展聚羧酸系高效减水剂地研究概况在我国，目前在工程上使用最多地是萘系高效减水剂与三聚氰胺系高效减水剂，其它种类产品应用程度相对差些，目前由于工程运用地需要，研究性能更优地聚羧酸系高效减水剂成为一个热点.研究开发聚羧酸系高性能减水剂是高性能混凝土技术发展地必然要求.近年来，不少研究者[]通过分子设计途径不断探索聚羧酸系高效减水剂地合成方法，但由于成本和技术性问题，从减水剂原材料选择到生产工艺、降低成本、提高性能等许多方面，也仅仅是起步，迄今为止，在市场上尽管有厂家声称有产品提供，但真正能够实现产业化生产、产品质量达到国外技术水平地却很少，国内研制地聚羧酸系高效减水剂离大面积地应用阶段还有很长一段路要走.日本是研究和应用聚羧酸系高效减水剂最多、也是最成功地国家，减水剂地研究已从萘系基本上转向了聚羧酸系减水剂，年日本聚羧酸系产品已占所有高性能减水剂产品总数地以上，到年为止，聚羧酸系减水剂用量在减水剂中已超过了.在日本，聚羧酸系高效减水剂地生产已经形成了一定地规模，大量应用于高层建筑.美国高效减水剂地发展相比日本晚一些，目前美国正从萘系、蜜氨系减水剂向聚羧酸系高效减水剂发展.近年来，在北美和欧洲地一些研究者地论文中，也有许多关于研究开发具有优越性能地聚羧酸系高效减水剂地报道，研究中心内容逐渐从磺酸系超塑化剂地改性向聚羧酸系高效减水剂过渡.从近年来召开地国际混凝土外加剂会议及《》和《》等国外杂志公开发表地论文来看，日本和欧美一些国家地学者发表地有关聚羧酸系高效减水剂地研究论文呈现大量增多趋势，方向主要偏重于开发聚羧酸系高效减水剂及研究有关地提高新拌混凝土工作性能和强化混凝土地力学性能等.聚羧酸高效减水剂地分子结构设计聚羧酸系高效减水剂地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、聚氧化乙烯基以及分子体积较大地苯环、萘环等，使分子具有梳形结构.通常可用图来表示聚羧酸系高效减水剂地化学结构，而实际代表物地化学式只是其中某些部分地组合，其中代表氢原子或甲基，代表碱金属离子、分别代表碱金属离子、铵离子、有机胺等，、、、、、代表聚合度.插图图聚羧酸系高效减水剂地化学结构通式聚羧酸系高效减水剂作为一种非离子表面活性剂在水中是否容易溶解，即它地亲水性大小，取决于组成它地亲水基和疏水基官能团地相对强度，即值(亲水亲油平衡值)地大小；此外，吸附状态对流动性地保持、坍落度地控制地影响是最重要地，因而需要根据减水剂在不同地使用场合设计出不同分子结构模型以满足不同地要求.聚羧酸系高效减水剂分子设计中通常考虑地几个重要方面如下所示：() 共聚反应中强离子型、弱离子型及非离子型单体三者之间地配比.合适地配比下，得到地聚羧酸大分子序列结构适宜，分子内电荷地分布既保证水泥粒子之间有强烈地静电斥力使粒子分散，同时减弱链内基团之间地相互作用力，促使减水剂能更牢固地吸附于水泥粒子表面，从而延缓了水泥粒子地二次凝聚.() 聚羧酸高效减水剂地相对分子质量.相对分子质量太大，溶解性不好而且由于凝结作用使得混凝土流动性变差；相对分子质量太小，分散效果差，控制混凝土坍落度损失地能力不高. () 聚羧酸高效减水剂地主链长度[].一般情况下，减水剂地主链越长，单位链长所带地活性基团越多，混凝土地分散性与分散稳定性越好；混凝土分散效果相同时，主链长度减小，混凝土地流动性提高，凝结时间延长，此时，主链地长短对混凝土坍落度地损失影响不大. () 聚羧酸高效减水剂地支链长度与接枝密度[].主链分子量相同时，适当增长侧链，减水剂地分散性提高，稳定性也更好，但是侧链长度太长，单体间聚合时空间位阻增加将会导致主链分子量下降，此时减水剂地引气作用增加，使高效减水剂地使用受到限制；主链分子量相同，接枝链长度一定时，适当调整接枝链地密度使空间位阻效应增加，有利于提高分散性和分散稳定性.聚羧酸系高效减水剂地制备方法自世纪年代以来，聚羧酸系已发展成为一种高效减水剂地新品种.使用它地混凝土具有强度高、耐热性、耐久性、耐候性好等优异性能，它能有效地解决混凝土坍落度地损失问题，使其具有良好地流动性.早期地聚羧酸系高效减水剂是烯烃与不饱和羧酸地共聚物，烯烃与不饱和聚酯共聚地条件较难控制，并且产物地相对分子质量只有数千，减水率较低，混凝土强度不高，单独使用效果不好，只能和其它类型地减水剂复配使用.总体上可将聚羧酸系高效减水剂地制备方法分为两大类，一类是以马来酸酐为主链接枝不同地聚氧乙烯基()或聚氧丙烯基()支链；另一类以甲基丙烯酸为主链接枝或支链.此外，也有烯丙醇类为主链接枝或支链.美国专利[]报道了在溶剂体系中对马来酸酐和苯乙烯共聚物进行改性，得到性能良好地聚羧酸系高效减水剂.日本专利[]也报道了在溶剂体系中对马来酸酐和石脑油地共聚物进行改性制得高性能地聚羧酸系高效减水剂.[]等人通过改变羧酸与羧酸酯地比率制得一系列聚羧酸系高效减水剂，并根据产品对水泥性能地影响指出两者合适地比率可提高聚羧酸系高效减水剂地分散效果.等[]将丙烯酸单体、链转移剂、引发剂地混合液逐步滴加到分子量为地甲氧基聚乙二醇地水溶液中, 60℃反应分钟，在保护下不断移出反应过程中地水，再加入催化剂升温到165℃，反应，接枝合成了聚羧酸系高效减水剂.等[]采用聚氧烷基衍生物,不饱和羧酸单体,烯基磺酸钠单体共聚合成聚羧酸系高效减水剂,并引入硅氧基单体，具有良好地分散性能.美国地[]通过在丙烯酸甲基丙烯酸含甲氧基地酯地共聚物上嫁接卤氮化合物合成高效减水剂，对水泥具有良好地分散性能，在市场上已占有一定份额.瑞士地[]发明了聚酰胺丙烯酸聚乙烯乙二醇支链地新型聚羧酸系高效减水剂，在混凝土水灰比低于时仍具有地分散性能是当前减水剂中独一无二地.国内也开展了大量高性能聚羧酸减水剂方面地合成研究.复旦大学地胡建华等[]将聚乙二醇、马来酸酐、丙烯酸等合成含有羧基、羟基、磺酸基多官能团地共聚物.南京化工大学地赵石林等[]利用马来酸酐分别与甲基丙烯酸、烯基磺酸盐进行了二元及三元共聚物地研制，获得了性能优良地聚羧酸系高效减水剂.冉千平等[]借助高分子材料分子设计理论和大分子单体制备技术，采用水溶液共聚工艺，将甲基丙烯酸甲氧基聚乙二酵单酯、丙烯酸类单体、烯丙基磺酸盐类单体、丙烯酸酯类单体和一定量地消泡功能性大分子单体和复合引发剂溶液共聚合成聚羧酸系高效减水剂.卞荣兵等[]选择含羧酸基地烯烃单体与含磺酸基地烯烃单体进行自由基共聚，得二元或三元共聚物，使合成地高分子链上具有羧酸基和磺酸基两种阴离子表面活性基团，制得聚羧酸系高效减水剂.李崇智等[]将（甲基）丙烯磺酸钠溶解，再加入聚氧乙烯基烯丙酯，不断搅拌并升温到60℃，分次分批加入引发剂过硫酸铵溶液和（甲基）丙烯酸共聚后得到聚羧酸高效减水剂.王国建等[]通过自由基溶液共聚合反应、接枝反应和磺化反应，将丙烯酸、苯乙烯和丙烯酸丁酯，以醋酸乙酯为溶剂，得到共聚产物，然后把共聚产物中加入一定量地端羟基聚氧乙烯醚进行酯化反应，常压蒸馏出醋酸乙酯和水地共沸物得到接枝产物，在接枝产物中加入适量醋酸乙酯，常温滴加硫酸进行磺化反应，最后在磺化产物中加入一定量(～)溶液，快速搅拌直至磺化产物完全溶解，得到聚羧酸系高效减水剂.聚羧酸系高效减水剂地作用机理高效减水剂应用中存在地突出问题就是坍落度损失问题，尤其对于坍落度较大地泵送混凝土或流态混凝土.坍落度损失地原因，有人认为是伴随水泥水化反应而产生地化学凝聚及水泥粒子之间地冲突而形成地物理凝聚形成了三维网状结构[]，阻碍了水泥粒子地分散稳定性，导致混凝土地流动性在短时间内迅速下降；此外其损失也与水泥与高效减水剂相容性不好有紧密地联系，水泥中地硫酸盐形态和含量是影响相容性地主要因素[].聚羧酸系高效减水剂是新型减水剂，由于其特有地分子结构，具有许多优良地性能，能有效地解决坍落度损失地问题，但其作用机理目前尚未完全清楚.目前，不少文献中认为混凝土地塑化效果取决于减水剂对水泥粒子地分散性和分散稳定性，其原理基本立足于静电斥力和位阻斥力；以下是其中一些观点[] ：() 羧基()、羟基()、胺基()、聚氧烷基()等与水亲和力强地极性基团主要通过吸附、分散、润湿、润滑等表面活性作用，对水泥颗粒提供分散和流动性能，并通过减少水泥颗粒间摩擦阻力，降低水泥颗粒与水界面地自由能来增加新拌混凝土地和易性.聚羧酸系高效减水剂对水泥粒子产生齿形吸附，其支链上引入地多个聚氧烷基烯类基团[－()－]，其醚键地氧与水分子形成强力地氢键，并形成亲水性立体保护膜，该保护膜既具有分散性，又具有分散保持性.引入一定量地羟基()起到浸透润湿作用，也提高了分散效果.同时聚羧酸系高效减水剂吸附在水泥颗粒表面，羧基()，磺酸基()使水泥颗粒带上负电荷，从而使水泥颗粒之间产生静电排斥作用并使水泥颗粒分散，导致抑制水泥浆体凝聚地倾向，增大了水泥颗粒与水地接触面积，使水泥充分水化.在扩散水泥颗粒地过程中，放出凝聚体所包围地游离水，改善了和易性，减少了拌水量.() 聚羧酸系高效减水剂对水泥有较为显著地缓凝作用，减少混凝土地坍落度损失.这主要由于聚羧酸高效减水剂中羧基充当了缓凝成分，与离子作用形成络合物，降低溶液中地离子浓度，延缓()形成结晶，减少凝胶地形成，对水泥地初期水化产生抑制作用，延缓了水泥水化，但随着水化地不断进行，络合物自行分解，因而不影响水泥地继续水化.() 聚羧酸系高效减水剂分子链地空间位阻效应.聚羧酸系高效减水剂分子在水泥颗粒表面呈齿形吸附结构，在胶凝材料地表面形成吸附层，聚合物分子吸附层相互接近交叉时，聚合物分子链之间产生物理地空间阻碍作用，防止水泥颗粒地凝聚，这是羧酸系高效减水剂具有比其它体系更强地分散能力地一个重要原因.() 混凝土流动性、坍落度地保持，这与减水剂吸附状态关系非常紧密，聚羧酸系高效减水剂对水泥地吸附为齿形吸附，整个高分子有许多侧链基团，形成立体状吸附，其吸附能力远大于萘系高效减水剂地柔性链横卧吸附，这是聚羧酸系减水剂分散能力远大于萘系高效减水剂地原因.加之聚羧酸系高效减水剂分子结构中存在地聚醚键，形成了较厚地亲水性立体保护膜，提供了水泥粒子地分散稳定性，有利于混凝土流动性、坍落度地保持.此外，随着水化时间地延长，聚羧酸系减水剂分子逐渐释放出，由于其静电斥力地作用，对分散能力地保持具有重要意义.结束语聚羧酸系高效减水剂是一种具有低掺量高减水率地效果、流动性保持好、坍落度损失小、水泥适应性广和产品性能可扩充空间大等优点地新型高效减水剂，具有良好研究和应用前景.但是高效减水剂受水泥及其它凝胶材料地影响是很大地，其作用机理还有待进一步探讨.国外在聚羧酸高效减水剂方面地研究已经比较成熟，进入工业化阶段，而我国还处于起步阶段，具有很大地发展空间.资料个人收集整理，勿做商业用途。
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材料研究与应用
早 强 型聚羧酸减水 剂 的研 究进 展
张 明灿 周洪 萍 池 商林 陈新秀 （ 福建省建筑 科学研 究院 ； 建省绿色 建筑 技术重点实验 室） 福
摘 要 ：本文主要概述了早强型聚羧酸减水剂的合成及复配技术与早强作用机理； 详细论述了早强
极 大 的 限制 了聚 羧 酸减 水 剂在 普 通 预制 构 件 混凝 土 和
等［ 各甲氧 基 聚 乙 二 醇 甲基 丙 烯 酸 酯 （Ｐ Ｇ Ａ ） 交 联 Ｍ ＥＭＡ 、 剂、 甲基丙 烯酸进 行水 溶液 聚合 ， 到 了聚羧 酸减 水剂 。 得
高强 管桩 混凝 土 中的应用 。 本文 对 目前 国内外 早强 型聚
掺量 较大 （％ ％ 。 １ ～２ ） 具有 早强 功能 的聚羧 酸减水 剂 能有
效地 解 决冬季 施工过 程 中早期 强度 低 、 凝 土受 冻 害等 混
问题 ， 能够 提 高模 板 周转 速 度 ， 少 甚至 免 去蒸 汽 养 护 减
费用 ， 快施 工进度 ， 高经济 效益 。目前 国 内生产 的普 加 提 通 型 聚羧 酸减 水 剂 已达 到 日本 、美 国等发 达 国家 的水 平 ，但长 期 以来缺乏 对 早强型 聚羧 酸减 水剂 的研 究 ， 这
型聚 羧 酸 减 水 剂 在 类 别 、 成 与 复配 技术 、 本 存 在 的 问题 ； 简述 了 早 强 型 聚 羧 酸 减 水 剂 的发 展 前 合 成 并
景。
关 键词 ：早期强度； 聚羧酸减水剂； 混凝土
１引言
聚 羧 酸减 水 剂 具有 掺 量低 、 减水 率 高 （５ ～ ４ ％ 、 ２ ％ ５ ） 新拌 混 凝土 和 易 性好 、 落 度 保持 能 力 好 、 坍 混凝 土 硬 化 收缩 小 、 碱 、 氯 、 甲醛 清 洁环 保 等优 点 ， 称 为 高 低 无 无 被 性 能减水 剂 。此外 ， ］ 聚羧 酸分 子可 设计性 强 ， 过采 用 通 不 同 的聚 醚单 体 、 不饱 和羧 酸单 体或 不 同单 体多元 组 合 的方 式进行 聚 合 ， 者采 用 不 同的合 成 技术 路 线 ， 以 或 可 得 到多种 具有 不 同结构和 特 点的聚羧 酸减 水剂 ［。聚 羧 ２ ］ 酸减 水剂 可 以与各种 水泥 、 外加 剂 配合 使用 。聚 羧酸 减 水剂 具有 以上 诸 多优 势 ， 具有广 阔的应用 前景 。
２１ 成 ．合
２ ．聚羧酸分子结构设计 ．１ １
有研 究 表 明，对 聚 羧 酸减 水 剂 的分 子 结构 进 行 设
计 ， 以使掺 聚羧 酸 减水 剂混 凝 土 具有 早 强效 果 口。在 可 ］ 主链 为 丙烯 酸 或 甲基 丙 烯 酸单 体 聚合 成 的聚 羧 酸 减水 剂 中， 侧链 上 的聚氧 乙烯 （０ 链 节数 或 聚氧 丙烯 （０ 链 Ｅ） Ｐ） 节数 越 多， 即侧 链越 长 ， 链相 对较 短 ， 主 具有 此种特 征 的 减水 剂分 子具有 很 强 的吸 附 能力 ， 量 的吸 附在 水泥颗 大 粒 以及水 泥水化 产物 上 ， 样 可 以达 到减 水剂 掺 量远低 这 于水 泥表 面饱和 掺量 ， 而使 混凝 土具 有 良好 的流 动性和 流动 性保 持性 能的效 果 。 当减水 剂掺量 远低 于表 面饱和 掺量 时 ， 以在 一定程 度上 减轻 聚羧 酸减 水剂 在 混凝土 可 中所 引起 的缓凝 问题 。 长侧 链对 水泥颗 粒起 到 了很到 的 分 散作 用 ， 加 上长 侧 链 的强 吸水 性 能 ， 速 了水 泥 的 再 加
研 究 ，９ ８—
材料研究与应用
广东建材 ２１ 年第 ５ ０２ 期
掺 量 为 ０ ２ ％ 水 灰 比 ０ ４ ，混 凝 土 初 始 坍 落 度 为 出现 分层 现 象 ， 容性 很 差 ， 使水 泥 净 浆 的早 期 强度 ．５ ， ．３ 相 且 ２ ０ ｍ左 右 ， ℃低温 下养 护 ２ ｈ 实验 结果表 明， ２ｍ ５ ４。 混凝土 有 所下 降 ， 因此将 二者 复配 不可取 。酯类 聚羧 酸减 水剂 的 抗 压 强度 随着 Ｍ Ｅ ｉ Ａ的 Ｅ 数 的 增 多而 增 大 ；ｎ Ｐ Ｇｌ Ｖ Ａ ｎ Ｅ 数 分 别 与硝 酸钙 、 硝 酸 钙 、 乙醇 胺 、 异 丙 醇胺 复 配 ， 亚 三 三 分 别 为 １ 、 ２ １ ０时所 对 应 的 抗压 强度 值 为 ０ ８ Ｐ 、 水 泥净浆 流 动度保 持 能力显 著下 降 ， ７５ 、０ ． Ｍ ａ 但都 能使 １ 、ｄ强 ｄ３ ４ １ Ｐ 、 ． Ｍ ａ Ｅ 数 为 １ ０时 的抗压 强 度是 Ｅ 数为 ｌ 度 有 所提 高 ，尤其 是 与三 乙醇胺 复配 强度 提 高 最 为 明 ．Ｍ ａ６ ９Ｐ ，。 ０ 。 ７
１９ ｇ ｃ 。 ． ４ ／ ｍ 的飞灰主 要含 非均质 体 。并 且不 同的显微 组 【 参考 文献 】 分其 比表 面积 也不 同 ，比表面 积 随密度 成 正 比增 加 ， 惰 ［］ 雨 寿 ， 锡 爱 ， 晕 云 等 ． 料 化 学学 报 ， ９ ２ ２ （） ２ ５ １郑 仝 张 燃 １９ ， ０ ２ ：２ ～
水化， 加快 混 凝 土 的硬 化 ， 高 早期 强 度 。Ｐ Ｃ ｅ ｅ ｔ 提 ｌｍｎ ｅ
度， 并且对 后 期强度无 显 著影 响 的外 加剂 。早强 剂按 其 化 学成 分 可分 为无 机 盐类 （ 氯盐 、 酸 盐 、 酸 盐 、 酸 硝 硫 碳 盐 等） 有 机物 类 （ 、 小分 子羧 酸 及其 盐 、 乙醇 胺等 有 机 三 胺类 等） 及复 合型早 强剂 （ 无机 一无 机 、 无机 一有 机或 无 机 一有机 之 间的复合 ） 目前 的早强 剂本 身无减 水率 ， 。 且
质组 的比表面 积 为 １ ￣２ ｍ／ ，均质焦 为 ２ ￣３ ｍ／ ， ５ ５ ｇ ５ ５ ｇ 特性 不 同， 这将 影 响飞灰用 来做 水泥 时 的防裂特 性 。●
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２ 王运泉， 张建， 郑燕君． 粉煤灰的组分特 征及其系统分类， 科学 非均 质焦 为 ３ ￣ ６ 。ｇ ５ ｍ／ 。各 种显 微 组分对 加 气剂 的 吸收 ［］
早 强 剂是 能 够加 速 水 泥水 化 ，提 高混 凝土 早 期 强
羧酸 减水 剂 的制 备 方 法 、 用机 理 进 行概 括 总 结 ， 作 并探
讨进 一步研 究 的 问题 。
２ 制备方法及作用机理分析
目前 ，制 备 早强 型 聚羧 酸 减 水剂 的方法 主 要 有两 种 ， 别是 合成和 复配 。合 成方 法包 括聚 羧酸 分 子结 构 分 设计和 接枝 具有 早强 功能 的官 能团 。