聚羧酸高性能减水剂的复配和应用

95度
C 酯醚结合型
采用酯与醚不同类型单体共聚合成
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封 端 聚 醚
A类：不同类型的封端聚氧乙烯醚产物 关键因素是：封端方式不同－活性聚醚种类不同 （显著因素）及聚合工艺
聚
质量：产品性能、质量及适应性，具有较大潜力（好于酯
羧 类）
酸
B类：活性大单体甲氧基聚氧乙烯（甲基）丙烯酸酯
关键因素：酯化程度、双键保护
• 引气剂：主要十二烷基硫酸钠K12, 十二烷基苯磺酸，皂代， 松香类。掺量按胶材计算：0.0005%～0.007%
• 增稠剂：纤维素类。
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• 互溶性
• 与葡钠、糖钙、木钙、白糖、柠檬酸、K12等溶解性好， 与磷酸钠、三萜皂苷互溶性差。
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聚羧酸原液的复配
• 目前国内市场上聚羧酸系列产品主要有两种，一 种为聚酯类（M），另一种为聚醚类（A）。
酯
一般采取措施（氮气置换和低真空脱水工艺）分离酯化水。
类 应注意适宜的阻聚剂用量，合适的温度和酯化时间。
聚
羧 酸
第二步的自由基聚合反应条件较宽松，一般控制好引发剂量 和加料速度可保证分子链的引发、转移过程正常进行，使共聚物获 得良好的性能。
复
合 类 C类：醚类和酯类结合及复合类
关键因素：需控制反应物的分子量，适当提高引发剂用量。
• 对砂石含泥量、含粉比较敏感。对铁锈有一定反应性。
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• 对应缓凝效果、含气量、保坍、粘度（和易性）要求，以及 混凝土中水泥、掺合料、砂石料的多样性及变化，需要外加 剂进行适应，产品供应要根据工程实际进行复配。
• 复配形式：
• （1）原液的复配：不同聚羧酸类型之间不同比例的复配；一 般不可与萘系等传统减水剂复配（在混溶剂开发成功之前）
得可聚合活性聚 乙烯醚生产厂、引
氧乙烯醚、甲基 发共聚反应温度60
丙烯酸、丙烯酸、 度～85度，氧化还
马来酸、分子调 原反应温度40度～
节剂、密度平衡 65度，反应时间4～
单体等
6h
催化酯化、温度100
聚氧乙烯单甲醚、 甲基丙烯酸、丙 烯酸、链转移剂、 引发剂等
－125度，反应时间 5～10h（反应时间 取决于酯化程度）， 氮气保护，引发共 聚反应温度60度～
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• 熟悉减水率与掺量的关系，聚羧酸减水率高，减水率”范 围18%～35%（萘系一般在15％～23％）。 聚羧酸减水 剂的掺量按固体含量算一般0.1~0.3%（20％浓度产品一 般掺量在1％左右），掺量大小取决于混凝土原材料组分 的质量、配合比、混凝土性能要求（标号）。
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30
混凝土减水率(%)
型 号
产物类型
合成特征
烯丙醇封端聚氧 乙烯醚类
自由基聚合引发 A 3－甲基－2－丁 法、氧化还原体
烯醇封端聚氧乙 系引发 烯醚类
甲基丙烯酸半酸
酯化（低酸醇
比）、甲基丙烯
聚氧乙烯
酸或丙烯酸与酯
B 单甲基丙烯酸酯 化物引发共聚合
类
甲基丙烯酸高酸
酯化（高酸醇
比），共聚合时
不另添加羧酸
单体种类
反应条件
不同起始剂，获 大单体来源于聚氧
• 2）工程领域得到普遍应用
聚羧酸减水剂在重点工程及普通民用工程都得到了大量 的应用。
3）聚羧酸系减水剂规模不断增大，市场不断成熟 生产企业快速增加，自主研发、产品创新不断。应用技术发展较快，
市场规模逐渐形成，产业链形成，进入市场成熟区。 聚羧酸的多样化的结构特点和新型产品的出现，将是该产品不断
• 两种聚羧酸减水剂的性价比如下表1：
性能比较
价格比
掺量
初始流 1h
2h
（折
动度
固）
较 （元/ 吨）
聚酯类 0.2% 300
310
305
3500
聚醚类 0.2%
290 精选课2件70
255
3100 20
• 从表1可知，从性能方面比较，聚酯类聚羧酸减水 剂的初始流动度可达到300mm，随着时间增加，
25
20
15
10
0.60
0.80
1.00
1.20
1.40
1.60
PC掺量(%)
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• 合理利用聚羧酸减水剂高保坍特点： • 1h坍损小，但要了解聚羧酸的适应性。 • 聚羧酸减水剂的含气量变化大； • 气泡结构不同，含气量2～8％，应通过筛选和消泡。 • 混凝土拌合物对用水量较敏感
• 适宜的聚羧酸掺量，主要看混凝土的状态变化：
发展、最终全面更新换代的推动力。
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4）聚羧酸减水剂的高性能，多功能，节能性
可直接带来的贡献百亿元/年（不计有害气体排放），低炭经济。 综上，聚羧酸高性能减水剂蕴藏的发展潜力很大。
2 聚羧酸高性能减水剂的产品分类
聚羧酸的多样化、多品种、多功能（与萘系不同，各厂 家产品基本是不同的）
wenku.baidu.com
标准型聚羧酸减水剂
报告人：黎思幸
（北京东方新绿科技发展有限公司 总工程师）
内容概要
➢ 1 聚羧酸高性能减水剂的发展现状及展望 ➢ 2 聚羧酸高性能减水剂的产品分类 ➢ 3 聚羧酸高性能减水剂的复配技术 ➢ 4 聚羧酸减水剂的应用及有关问题 ➢ 5 结语
1. 聚羧酸减水剂的发展现状与展望
• 1）由于聚羧酸的高性能，全球化学外加剂都在朝着该方向发展。国 内聚羧酸的发展——也在经历换代变革 推广阶段－今后3年 加速应用阶段—进而成为主导产品（我国使用率 不足20%，而发达国家达70%以上）。
酯醚单体的配伍效应可使聚合物获得较好的性能。
3 聚羧酸系减水剂的复配技术
复配技术实践性强：
实践出真知，多做多交流。应深入了解产品特 性。不过分相信产品说明书和检验报告。以混凝 土试验为准，净浆试验仅供参考。
以满足现时工程混凝土施工要求为前提条件， 项目招标试验结果并不能代表工程实施时的实际 情况。最好复配试验与原材料变化及配合比的优 化调整同时进行。
按功能划分 聚羧酸减水剂
长侧链早强型聚羧酸减水剂 高保坍型聚羧酸减水剂
其他 抗收缩、抗冻型聚羧酸减水剂等
烯丙基醚聚羧酸减水剂
化学成分划分 聚羧酸减水剂
甲基丙烯酸单甲醚酯类聚羧酸减水剂 丁烯基醚聚羧酸减水剂
复合型聚羧酸减水剂
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酯类聚羧酸的分子结构
高性能聚羧酸的单体分子结构
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聚羧酸减水剂产品分类及合成
• （2）与辅助功能型组分的复配：即通常所述的小料复配。
• 与萘系高效减水剂的复配基础是基本相同的，但复配技术有 所区别。
• 复配的成分：
• 缓凝成分：葡萄糖酸钠，酒石酸钠、柠檬酸、白糖、六偏磷 酸钠
• 消泡成分：主要看互溶性及消泡的效果，0.002～0.0008%, 掺量按外加剂计算：每吨外加剂0。2～0.8kg。