当前国内聚羧酸系混凝土减水剂的研发现状分析

合集下载

聚羧酸系高性能减水剂现状与技术问题

聚羧酸系高性能减水剂现状与技术问题

聚羧酸系高性能减水剂发展现状与技术难题从2000年左右起我国混凝土工程界逐渐认识聚羧酸系减水剂,到现在广大铁路系统混凝土工程和越来越多的海工工程、隧道重点工程以及市政重点工程的全面推荐应用,聚羧酸系减水剂的用量快速递增,如下图。

我国聚羧酸系减水剂年用量的统计(包括进口和国产产品,按20%浓度计算)与此同时,我国生产聚羧酸系减水剂的企业也在快速增加,比如上海市2002至2005年间只有1家企业能生产聚羧酸系减水剂,2006年也只有3家企业新建聚羧酸系减水剂生产线,而据称2007年上海拥有聚羧酸系减水剂生产线的外加剂企业已增加到18家。

仅2007年一年间,贵州、云南、广西等边远地区因大型铁路交通、隧道和水利工程的兴起,也先后建立起10余条聚羧酸系减水剂生产线。

所以,近二、三年来我国聚羧酸系减水剂在生产线的建设和产量方面取得可喜的成绩。

的确,聚羧酸系减水剂作为继萘系、密胺系、脂肪族系和氨基磺酸盐系减水剂之后研制生产成功的新型高效减水剂,以其在掺量较低时(固体掺量0.15%-0.25%)就能产生理想的减水和增强效果、对混凝土凝结时间影响较小、坍落度保持性较好、与水泥和掺合料适应性相对较好、对混凝土干缩性影响较小(指通常不过分增加干缩)、生产过程中不使用甲醛和不排出废液、SO42-和Cl-含量低等突出特点,从一开始就受到研究者和部分应用者的推崇。

目前,我国制定的《聚羧酸系高性能减水剂》JG/T 223-2007标准已于2007年12月1日起开始实施,而我国铁道部科学技术司早在2006年9月印发的《客运专线高性能混凝土用外加剂产品检验细则》,主要就是为强制使用聚羧酸系减水剂实施的一次重要举措。

已经修定完成的《混凝土外加剂》GB8076标准中,也对两种类型的聚羧酸系高性能减水剂的性能指标和试验方法做出了明确规定。

然而,我国聚羧酸系减水剂在实际工程应用中却也同时表现出越来越多、越来越复杂的技术问题,亟需通过大量的研究工作指导解决。

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。

2023年聚羧酸减水剂行业市场分析现状

2023年聚羧酸减水剂行业市场分析现状

2023年聚羧酸减水剂行业市场分析现状当前,聚羧酸减水剂行业市场竞争激烈,行业供需格局基本稳定,市场规模持续扩大,整体市场规模达到了数百亿元。

以下是对聚羧酸减水剂行业市场分析的现状:一、市场规模持续扩大随着建筑行业的快速发展和城市化进程的加快,对混凝土的需求不断增加,从而推动了聚羧酸减水剂的市场需求。

聚羧酸减水剂具有优异的减水性能和综合技术指标,可以有效地改善混凝土的工艺性能,受到了广泛的应用和推广。

目前,聚羧酸减水剂已逐渐成为建筑工程中不可或缺的一种材料,市场规模也逐年扩大。

二、市场竞争激烈聚羧酸减水剂行业市场竞争激烈,主要体现在两个方面:一是品牌竞争,目前市场上有较多的聚羧酸减水剂品牌,如中化、保利、高力、迅情等,品牌之间的竞争日益激烈;二是价格竞争,市场上聚羧酸减水剂的价格波动较大,厂家之间通过价格竞争来争夺市场份额。

三、技术创新成为市场发展关键随着聚羧酸减水剂市场的不断发展,技术创新成为了企业竞争的关键动力。

聚羧酸减水剂企业纷纷加大技术研发投入,提高产品的研发创新能力,不断推出新品种、新工艺,满足市场的需求。

高性能减水剂、绿色环保型减水剂、智能化减水剂等成为了市场发展的热点产品。

四、市场发展前景广阔随着建筑行业的快速发展和聚羧酸减水剂的应用推广,市场发展前景非常广阔。

未来,随着国家对环保要求的加大,绿色环保型减水剂将成为市场的主流产品;同时,随着城市化进程的加快和人们对建筑质量要求的提高,高性能减水剂将有更大的市场需求;此外,还有一些专业化的减水剂产品,如耐极端温度减水剂、耐腐蚀减水剂等,也将有市场空间。

总之,聚羧酸减水剂市场目前呈现出供需平衡、市场规模不断扩大、竞争激烈、技术创新成为关键的特点。

未来,随着建筑行业的不断发展,聚羧酸减水剂行业市场前景广阔,但同时也要面对技术创新、品牌竞争等挑战。

我们相信,在各方共同努力下,聚羧酸减水剂市场将迎来更加美好的未来。

中国聚羧酸系减水剂行业市场环境分析

中国聚羧酸系减水剂行业市场环境分析

中国聚羧酸系减水剂行业市场环境分析聚羧酸系减水剂是一种常见的混凝土外加剂,具有优化混凝土性能、减少水泥用量和改善施工操作性的作用。

近年来,聚羧酸系减水剂市场发展迅速,但市场环境也面临一些挑战和机遇。

本文将对聚羧酸系减水剂市场环境进行分析。

1. 市场规模和增长趋势聚羧酸系减水剂市场呈现出快速增长的趋势。

随着建筑业的发展和对混凝土性能要求的提高,聚羧酸系减水剂的需求量不断增加。

据市场研究机构数据显示,聚羧酸系减水剂市场规模已经达到XX亿元,并且呈现出稳定增长的趋势。

2. 市场竞争格局目前,聚羧酸系减水剂市场存在较为激烈的竞争。

市场上主要存在着多家知名的聚羧酸系减水剂生产企业,它们通过不断研发创新、提高产品质量和推广营销活动来争夺市场份额。

此外,进入门槛相对较低,也促使市场上出现了一些小规模的生产企业,增加了市场竞争的激烈程度。

3. 技术创新与发展趋势在聚羧酸系减水剂市场中,技术创新是企业竞争的关键因素之一。

随着科技和工艺的不断进步,聚羧酸系减水剂的性能和效果得到了不断提升。

越来越多的企业开始关注绿色环保和节能减排的要求,研发出更加环保、高效的聚羧酸系减水剂产品,以满足市场需求。

4. 政策环境和市场机遇政策环境对于聚羧酸系减水剂市场的发展起到重要的影响。

随着国家对建筑业的支持力度不断加大,政策鼓励使用高性能减水剂,这为聚羧酸系减水剂市场提供了良好的机遇。

此外,新型城镇化建设的推进也促进了聚羧酸系减水剂市场的增长。

5. 市场挑战和发展前景尽管聚羧酸系减水剂市场发展迅猛,但仍然面临一些挑战。

一方面,市场竞争激烈,企业需要不断提升产品质量和技术水平,以在市场中保持竞争优势。

另一方面,聚羧酸系减水剂市场仍然存在价格竞争和低附加值产品的问题,企业需要加强品牌建设和市场细分,以获取更高的市场份额。

展望未来,聚羧酸系减水剂市场有着广阔的发展前景。

随着技术的不断进步、政府政策的支持以及市场需求的不断提升,聚羧酸系减水剂市场将迎来更大的发展机遇。

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

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

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

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。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

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。

二、分子设计与合成方法:聚羧酸系高性能减水剂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,使分子具有梳形结构。

如下图据国内外文献报道获知,目前总体上可将聚羧酸系高性能减水剂分为两大类:一类是以马来酸酐为主链接枝不同的聚氧乙烯基(EO)或聚氧丙烯基(PO)支链;另一类以甲基丙烯酸为主链接枝(EO)或(PO)支链。

其合成方法大体有以下几种:(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。

这种合成工艺看似简单,但前提是要合成大单体,中间分离纯化过程比较繁琐,且成本较高。

(2)聚合后功能化法:该方法主要利用现有的聚合物改性,采用已知分子量的聚羧酸,在催化剂作用下与聚醚在较高温度下通过酯化进行接枝。

但目前限于聚羧酸产品种类与规格有限,调整其组成和分子量较困难;且聚羧酸与聚醚的相容性较差,酯化过程实际操作有一定困难。

(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,以聚醚为羧酸类不饱和单体的反应介质而进行的反应。

该反应集聚合与酯化于一体,有效避免了聚羧酸与聚醚相容性不佳的问题。

我们从文献角度来分析,目前合成聚羧酸系减水剂所选的单体主要有以下四种:一是不饱和酸——如马来酸酐、马来酸和丙烯酸、甲基丙烯酸等;二是聚链烯基物质——聚链烯基烃及其含不同官能团的衍生物等;三是聚苯乙烯磺酸盐或酯等;四是(甲基)丙烯酸盐、酯或酰胺等。

从文献调研角度分析,共聚反应采用自由基溶液聚合法,以水为溶剂,用过硫酸铵为引发剂的话,目前的文献报道一般有两种合成方法:(1)种子聚合法:将部分单体及部分溶剂和少量引发剂加入反应瓶中,加热使聚合反应开始后继续将剩余单体、溶剂和引发剂连续加入反应瓶中。

(2)一次加入法:将全部单体及全部溶剂加入反应瓶中,加热后连续加入引发剂反应。

三、工艺研究目前国内在聚羧酸系高性能减水剂合成工艺研究方面也得到一定程度上的重视与关注,有些高等院校的土木工程系、材料科学工程学院,以及建筑科学研究院所都纷纷展开聚羧酸系高性能减水剂合成工艺的研发与攻关。

如清华大学土木工程系2000年起就开始进行聚羧酸系高性能减水剂合成方法的系列试验研究;其他如华南理工大学、华东理工大学、大连理工大学、同济大学、复旦大学、山东建筑工程学院、南昌大学环境与化学工程学院、中国建筑材料科学研究院、江苏省建筑科学研究院近年来也不同程度地进行了聚羧酸系高性能减水剂结构、机理、制备、性能评价与应用的探索研究,成果显然。

清华大学土木工程系李崇智等人研究了带活性基团羧基,磺酸基,聚氧化乙烯链基等不饱和单体的摩尔比及聚氧化乙烯链的聚合度等对聚羧酸系减水剂性能的影响。

提出一种合成聚羧酸系高性能减水剂的最佳配方。

研究了在水溶液体系中,由带有羧酸基的丙烯酸AA,带磺酸基的甲基丙烯磺酸钠MAS,带聚氧化乙烯基乙二醇与过量丙烯酸部分酯化物PA等单体合成聚羧酸系减水剂,试验通过检测合成溶液中的不饱和双键残余浓度,提出聚合物的单元化学结构,分析了磺酸基及侧链长度对减水剂性能影响及与其它类型减水剂进行了性能对比分析。

还以过量的(甲基)丙烯酸与聚乙二醇部分酯化作为混合单体,合成了含磺酸基、羧酸基和聚氧化乙烯基侧链的聚羧酸减水剂,根据引发剂分解的半衰期,选择适当的反应时间和温度,由不同基团的摩尔比确定减水剂聚合物分子重复单元的化学结构,通过测定反应物残余不饱和双键浓度和水泥浆体流动性,研究了聚合物减水剂的合成工艺条件。

华南理工大学材料科学与工程学院重点研究分析了聚羧酸高效减水剂的特点、研究和发展的状况,并就聚羧酸减水剂的减水机理、分子结构对减水率的影响、减水剂在水泥中的化学作用等因素展开综述研究,分析了影响减水率的规律和可能的作用机理。

讨论了反应单体,聚氧烷基链和端基的选择,聚合物相对分子质量及其分布,减水剂添加量等对减水剂性能的影响因素。

还研究了甲基聚氧化乙烯与丙烯酸在不同的催化剂的条件下的酯化反应,探讨了酯化的动力学,并建立了动力学方程。

经试验研究表明,最佳的酯化催化剂为对甲苯磺酸。

华东理工大学材料工程学院主要研究以甲基丙烯酸、丙烯酸和聚乙二醇单甲醚为主要原料的聚羧酸系减水剂的制备工艺,侧重进行了反应物配比、引发剂用量、反应时间等影响因素的研究,采用红外光谱法对产物进行了表征和分析。

并对该减水剂进行了水泥净浆流动度等性能的测试,最终得到了适用于高性能混凝土的减水剂。

同济大学通过自由基溶液共聚合反应、接枝反应和磺化反应,制备了一类主链带羧基、磺酸基,支链带聚氧乙烯基醚基的聚羧酸盐高效减水剂。

讨论了主链分子量、侧链长度、磺化度等因素对聚羧酸盐减水剂性能的影响,用红外光谱和凝胶渗透色谱表征了其结构,并考察了产品对水泥净浆流动度和混凝土减水率的影响。

结果表明,本研究制备的减水剂对水泥粒子有较好的分散作用,混凝土减水率可达30%以上。

中国建筑材料科学研究院的研究文献介绍了多种共聚羧酸系列混凝土高效减水剂在混凝土中的应用特性,对混凝土的坍落度保持性、减水率、抗压强度等进行了研究。

在混凝土中掺加0.6-0.75%的共聚羧酸系列产品,最高减水率可达30%,混凝土的28d强度可提高30-50%。

江苏省建筑科学研究院借助高分子材料分子设计理论和大分子单体制备技术,利用消泡剂领域的研究成果,设计并合成了一种可以聚合的具有消泡功能的大分子单体,采用水溶液共聚工艺,合成了一种具有低引气、高保坍性能的高效聚羧酸类减水剂。

试验结果表明,在共聚物单体中引入单体总量0.4%mol左右的功能性大分子单体,共聚物在混凝土中的含气量将大幅度降低,产品在低掺量(水泥质量的0.2%)的情况下,不但有很高的分散性能,而且具有良好的流动保持能力。

最近,南昌大学也重点开展了聚羧酸系减水剂研发现状的研究,并探讨了聚羧酸系减水剂的微观结构、作用机理以及化学合成。

在水溶液体系以过硫酸盐为引发剂,用马来酸酐、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)和甲基丙烯酸为单体接枝共聚合成了高效减水剂。

该减水剂具有优良的分散能力与流动保持性,水泥浆体粘聚性好。

近年来南昌大学与南昌市创新建筑外加剂有限责任公司共同研发了创新的合成工艺来制备LCX-9聚羧酸盐高性能减水剂、JN聚羧酸系防水剂等新型的混凝土外加剂产品。

复旦大学2001.3.28公开的中国发明专利CN1288870涉及包括含羧基、羟基、磺酸基多官能团共聚物和含聚乙氧基侧基的聚羧酸系减水剂。

前者在氧化-还原体系中以含有侧基的不饱和烯类单体聚合而得,后者是聚氧乙烯与马来酸酐酯化反应后再与丙烯酸酯类单体聚合而得。

产品性能良好,原料易得,具有良好的产业化前景。

北京市建筑材料科学研究院2001.10.10公开的发明专利CN1316398公开了一种聚羧酸系引气高效混凝土减水剂的制备方法。

该混凝土减水剂是以甲基聚氧乙烯醚、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸等为原料,经化学反应制备的合成方法简单、反应条件易于控制的引气高效混凝土减水剂。

当该减水剂掺加量为水泥重量的1.5%时,配制的混泥土含气量一般在4-7%,减水率可达30%,28天抗压强度为空白样的110~126%。

上海隧道工程股份有限公司2003.1.15公开的“预拌自密实混凝土外加剂”发明专利CN1390799,其特征在于:(1)采用聚羧酸系列缩合物作为抗离析组分、三聚磷酸钠作为保塑组份、萘系高效减水剂作为基料的复合型高效混凝土外加剂;(2)聚羧酸系列缩合物的掺入量是萘系高效减水剂的4-7%;(3)三聚磷酸钠的掺入量是萘系高效减水剂的0.4-0.8%;(4)萘系高效减水剂是两种缩合度有差异且减水率均大于25%的萘磺酸盐甲醛缩合物高效减水剂复配而成,该两种高效减水剂的比例为1∶1。

该发明具有较高减水率、抗离析特征,提高了自密实混凝土钢筋间隙通过能力,能够防止或减少预拌自密实混凝土在运输过程中抗离析性的下降,使自密实混凝土能较好适应大生产的工艺条件。

四、开发前景从文献调研角度分析,我们发现国内对于聚羧酸系高性能减水剂分子结构与机理、合成与表征、酯化动力学、性能评价等基础研究和试验研究文献较多,新产品与实际施工应用的文献较少,且与国外工艺技术相比,国内合成工艺创新性还很不够,产品品种还太少,虽然也有不少研究机构单位或厂家在着手进行工艺改进,但基于按照分子设计原则,选用马来酸酐、甲基丙烯酸、丙烯酸、丙烯酸和2-丙烯酸胺-2-甲基烯丙甲磺酸AMPS等为原料经接枝共聚合成工艺大体相当。

但最近有研究单位对基于上述原料组份进行了改性复配,采用溶剂中连续聚合方法及在其复合单体中添加特殊的偶联剂来制得高效减水剂,该剂具有减水率高、混凝土塌落度损失小等特点,可有效改善混凝土物理力学性能。

相关文档
最新文档