创新报告聚羧酸减水剂

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1、聚竣酸高性能减水剂的研究摘要:本文结合国内外资料综述了聚竣酸系高效减水剂的发展历程、分类、合成原理、性能特点、发展过程中所存在的问题及今后的发展趋势，并提出建议。关键词：聚竣酸减水剂；高性能减水剂StudyonpolycarboxylatesuperplasticizeAbstract：Thispaperreviewedtheinformationathomeandabroadtogetherofcarboxylicacidsuperplasticizerdevelopmenthistory,classification,syntheticprinciple,character

2、istics,theexistingproblemsofdevelopmentprocessandfuturedevelopmenttrend,andputsforwardsomeSuggestions.Keywords：polycarboxylicacidwaterreducingagent；Highperformancewaterreducingagent1•前言聚竣酸高效减水剂作为第三代高性能减水剂的代表，是当今减水剂行业发展的主导方向，除具有绿色环保、高强度、高减水率、低掺量、分散性和分散保持性好等性能优点外，其另一个主要特性是分子结构自由度大，可以通过分子结构设计获得

3、预期性能优界的多用途高效减水剂⑴。目前各国对聚竣酸高效减水剂研究和应用较多，其中FI本的推广应用较为成功。1986年FI本触媒公司率先研发成功具有一定比例的亲水性官能团的聚竣酸系高效减水剂，随后逐渐应用在混凝土工程中，1995年后日本的聚竣酸系高效减水剂的使用量达减水剂用量的80%,1995年列入J1SA6024国家标准。相比之下欧美国家对聚竣酸高效能减水剂的研究应用晚于日本，1997年的第五届国际混凝土外加剂会议上欧美地区的学者发表了10余篇有关聚竣酸高效能减水剂的论文。目前，关于聚竣酸系减水剂研发的美国专利已有100项以上。这些研究与国内的研究相比更关心作用机理、减水剂对水

4、泥水化与浆体微观结构的影响，以及新拌混凝土的减水性能和坍落度保持性能、混凝土的引气、离析泌水、凝结和可泵送的一些综合性能⑵。自20世纪90年代中后期以来，我国的科研单位、高等院校、有实力的外加剂生产企业等许多单位通过大量研究，在聚竣酸系高性能减水荆方面取钳了不少科研成果，其中中国建筑科学研究院、上海市建筑科学研究院等单位具有完全自主知识产权的研究成果均已经实现工业化规模生产，产品性能并不逊色于国外产品，已经成功用于国内多个重要工程屮。但是，具有完全自主知识产权的国产聚拨酸系高性能减水剂产品数量和产量均尚小。国产聚竣酸系高性能减水剂占有的市场份额相比于国外产品还有较大差距，所以，

5、我国聚拨酸系商性能减水剂的研发和工业化生产以及工程应用在总体上仍然处于初始阶段，展望未来，任重而道远⑶。2.聚竣酸减水剂的分类聚竣酸系高性能减水剂有以下几种分类方法：按主链所用的单体不同分为：丙烯酸系、甲基丙烯酸系、马来酸酹和马来酸系等；按所用活性单体等原料品种多少不同分为：二元、三元等共聚物；按表面活性剂的性质不同分为：非离子型减水剂和阴离子型减水剂；按用途不同分为：预拌混凝土用高流动性保持能力和预制混凝土制品用高早强性聚竣酸系高性能减水剂；按照聚竣酸系高性能减水剂的分了结构和官能团将聚竣酸减水剂分为：甲基丙烯酸一甲基丙烯酸酯型，烯丙基腿型聚竣酸盐、亚胺/酰亚胺型聚竣酸盐和两

6、性聚竣酸盐。3.聚竣酸减水剂的合成聚竣酸系减水剂共聚合成反应大致可分为以下三种⑷：①可聚合单体直接共聚：此法一般先制备具有聚合活性大单体（通常为甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯），然后将一定配比的单体混合在一起直接采用溶液聚合而制得。②聚合后功能化法：该方法主要利用现有的聚合物改性，采用己知分子量的聚竣酸，在催化剂作用下与聚醞在较高温度下通过酯化进行接枝。③原位聚合与接枝：该法是为弥补聚合后功能化法的缺陷而开发的，以聚瞇为竣酸类不饱和单体的反应介质进行聚合反应。3.1大分子单体聚氧烷基链的选择从已有文献看来，大分子单体侧链一般选用聚氧乙烯或聚氧丙烯作为基本结构单元oTanakaY[5

7、]认为在（甲基）丙烯酸聚氧烷基酯中，聚氧烷基链长可以在1〜100之间，如果要获得高的亲水性和立体斥力，n值最好在5〜100之间，并介绍了n=10和n=25时的反应情况。Satoh161却认为良好的水泥分散剂的聚氧烷基链长一般为25〜30,最好在110〜300之间。这样才具有充分的立体斥力来提高分散效果，并且能在用量少的情况下保持流动性。李崇智⑺等也认为合成的减水剂中聚氧烷基n值对水泥的流动度影响最大，并认为江南大学硕士学位论文"23的效果最好。Yamada[8]等通过研究也认为聚氧烷基的链长