聚羧酸系高效减水剂的合成及性能研究进展
凝 土 组 分的 条件 下 ，改善 混凝 土 工作 性 ；（） 给 ２在
定 工 作 条件 下 ，减 少水灰 比 ，提 高 混凝 土 的强度
和 耐 久性 ；（） 保证 混凝 土 浇注 性 能和 强度 的条 ３在
件 下 ，减 少 水和 水泥 用 量 ，减 少徐 变、 干缩 、水
含 功 能性 官能 团的 活性单 体 与主链 接枝 共聚 得 到。
ｓｒ ｔ ｒ ｎｄｉｓｐｅ ｆ ｕ ｌｎｃ ｅ ｅｄ ｓｕｓｅ Ｍ ｓ ｔ ｏ ｅ ｓａ ｐｅ ｒ ｄ ｉ ｓｕｄ ｎｄ ａ ｌｃ ｔｏｎ ｗ ｅｅｐｏｉ ｅ ｏｕｔ ｔｕｃ ｕ ｅａ ｔ ｒｏｒ ａ ｅｗ ｒ ｉｃ ｓｄ． ｏ， ｈｅｐｒ ｂｌｍ ｐ ａｅ ｎ ｔ ｙ ａ ｐｐ ｉａｉ ｒ ｎｔｄ
根 据 主 链 上 设 计 的 大单 体 （ 分子 结 构 中 摩 尔 分 在 数 大 于 ５ ％） 构 单 元 的 不 同 ，一般 将 聚羧 酸 系 ０ 结 高效减 水 剂 分为聚 丙烯酸 盐 （ 或酯 ） 、聚 马来酸 类 （ ） 、聚 （ 酐 类 甲基 ） 丙烯 酸 （ ） 马来 酸 共 聚物 酯 和
唐蓉 萍 伍 家卫 杨 兴锴 郭亚玲
（－ ｚ － ＿ 州石 化职业 技术 学 院 ，甘 肃 兰州 ７ ０ ６ ） ３ ０ ０
摘 要 ：概 述 了聚羧 酸 系高 效 减 水 剂 的作 用 、 类 型 、 分 子 结 构 特 点 ， 论 了聚 羧 酸 系减 水 剂 的 合 成 方 法 、作 用机 理 以 讨 及 分 子 结 构 与性 能 的 关 系研 究进 展 ，并 指 出 了其 研 究 与 实际应 用存 在 的 问题 。 关键 词 ：聚羧 酸 系减 水 剂 ；合 成 ；结 构 与 性 能 ；作 用机 理
１１ ． 可聚 合单 体直 接共 聚法 及特 点 先 制备 具 有 聚合 活性 的大 单体 ，然 后将 一 定
Ａｂｓ ａ ｔｒ ｃｔ： Ａｓａ ｎｅ ｇ ｐｅ ｏｒ ａ ｅ ｕ ｒ ａ ｔｃ ｚ ｒｔ ｒ ｕｎｃ ｉ ｗ ｈｉｈ ｒ ｍ ｎｃ ｓ ｐｅ ｐｌｓｉｉ ｅ ，ｈｅ ｅ ｆ ｆ ｔｏｎｓｔｐｅ ｎ ｏ ｅ ｕｌｒ ｓｒ ｔ ｅ ｈ ｒ ｃ ｅ ｒｓｉ ｓｗ ｅ ｅ ，ｙ ｓ ａ ｄ ｍ ｌ ｃ ａ ｔｃ ｕｒ ｃ ａ ａ ｔ ｒｉｔｃ ｒ
中图分类号 ：ＴＵ５８０２２文献标志码 ：Ａ文章编号 ：１０ — ９ ５（ ０ ００ — ０ １ ０ ２． ． ４ ０３ ８６ ２ １）６ ０ ６ — ６
高 效减 水 剂 是指 在 保 持 混凝 土 坍 落 度 基 本相
成 为 国内外 混凝 土 外加 剂研 究开发 的热 点 ［－ １ １ １。 ４ ５
ｓ ｍｍａｉ ｅ ， ｅ ｌｔｓ ｄ ｖ ｌ ｐ ｎ ｓｉ ｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｅ ｓ ｎ ｈ ｓ ｔ ｅ ｓａ ｔ ｇ ｍ ｅ ｈ ｎ ｓ ｎ ｈ ｅａｉ ｎ ｈ ｐ ｂ ｔ ｅ ｈ ｍｉａ ｕ ｒ ｄｔ ａｅ ｔ ｅ ｅｏ ｍｅ ｔ ｎ ｒ ｓ ａｃ ｆｔ ｙ ｔ ｅｉ ｍｅｈ ｄ ， ｉ ｃ ａ ｉ ｚ ｈ ｈ ｓ ｃｎ ｍｓａ ｄ ｔ ｅ ｒｌｔ ｓ ｉ ｅ ｗｅ ｎ ｃ ｅ ｃ ｌ ｏ
同的条 件 下 可大 幅 度减 少拌 和 用水 量 的外 加剂 ，
其在 混凝 土 配制 中的作 用主 要有 ：（） 不 改 变混 １） 的 高 分子 表 面 活性 剂 ，其 分子 结 构 呈梳 形 ，主 链 系 由含 羧 基 的活 性 单体 聚 合 而成 ，侧链 系则 通 过
实 验与 研 究
聚羧酸 系高效减水剂 的合成 及性 能研究进展
Ｐ ｏ ｒ ｓ ｆ ｙ ｔ ｅ ｉ ｎ ｅ ｆ ｒ ｎ ｅｏ ｏ ｙ ａ ｂ ｘ ｌ ｔ ａ ｅ ｐ ｒ ｌ ｓｉ ｉｅ ｒｃ ｍｅ ｔ ｒ ｇ ｅ ｓ ｎ ｈ ｓｓａ ｄ ｐ ｒｏ ｍａ ｃ ｆ ｌ ｃ ｒ ｏ ｙ ａ ｅｂ ｓ ｄ ｓ ｅ ｐ ａ ｔ ｚ ｒ ｏ ｅ ｎ ｏ ｓ ｐ ｕ ｃ ｆ
．
Ｋ ｗｏｒ ｓ：ｏｌｃ ｒ ｏ ｌｔ ｕｐｅｐｌｓｉｉｅ ； ｔ ｓｓｍ ｅ ｈ ｄ；ｔｃ ｕ ｅａ ｅ ｆ ｍ ａ ｅａ ｔｎ ｅ ｈ ｎ ｓ ｅｙ ｄ ｐ ｙ ａ ｂ ｘｙａ ｅｓ ｒ ａｔｃｚ ｒｓ ｈｅｉ ｔ ｅ ｓｒ ｔ ｒ ｎｄ ｐ ｒｏｒ ｎｃ ；ｃｉ ｇ ｍ ｃ ａ ｉｍ ｙｎ
类等 。
泥水 化热 等引 起 的混凝土 初始缺 陷的 因素 …：（ ４） 降低 工作 强度 ，提 高施 工 速度 （ 减 水 剂的 ５）
使用 ，扩 大 了混 凝 土 的用 途 ，尤其 是 生 产 高 强、 高性 能 混凝 土和 高 流 动 度 自密 实混 凝 土 ∞ 随着 。 科 技 的发 展 、 混凝 土应 用 种 类 的增 多和 人们 对 混 凝 土 性 能要 求 的 不断 提 高 ，混凝 土 外 加 剂 已成 为
当前 应 用较 普 遍 的高效 减 水 剂 主 要 有如 下 几 类 ：木质 素 磺酸 盐 减 水剂 （ ） 萘 系减 水 剂 ＭＬ、
（Ｎ ） Ｓ Ｆ、磺 化 蜜胺树 脂 系减 水 剂 （ ＭＦ、 氨基磺 酸 Ｓ ）
盐 系减 水 剂 （Ｓ ） 聚 羧酸 系减 水 剂 （ Ｃ 。聚 羧 Ａ Ｐ及 Ｐ） 酸 系减 水 剂 的具 体 结 构特 点 和 所选 聚合 单体 的种 类 有 关 …一 ¨。 ｐ 于具 有梳 形 分子 结 构 的聚 羧 酸 ｈ
现 代混凝 土不 可缺 少 的组 分 ｌ 。
１聚羧酸 系高效减水剂 的合成方法及 特
点
从 目前 的文 献 报道 来 看 ，聚 丙 烯酸 系高 效减 水 剂 的合 成 方法 大 致 分 为 ： 可聚 合 单 体 直 接 共 聚
法 、 聚合 后 功 能 化 法、原 位 聚合 与 酯化 法三 类。 以下分 别介绍 这几 种 方法及 各 自特 点 。
聚醚接枝聚羧酸系高效减水剂的合成
A未恶si羔E兰T矗羔。
三坞第4卷第一期A D V A N C ES I N F1N E PE TR O C H EM I C A坞聚醚接枝聚羧酸系高效减水剂的合成韩武军，郑广军，韩周冰，周辉，袁明华，李康林(中建商品混凝土有限公司，武汉430205)[摘要]采用一步合成法，以异戊烯醇聚氧乙烯醚(T PE G)、烯丙醇聚氧乙烯醚(A PE G)、功能性单体(酯化物)和丙烯酸(A A)为单体，在引发剂过硫酸铵和链转移剂巯基乙酸作用下，直接聚合制得聚羧酸系改性聚醚类减水剂，探讨了大单体配比、引发剂用量、链转移剂用量、滴定时间和聚合温度对聚合产物分散性的影响。
得出制备高效减水剂适宜的工艺条件如下：丙烯酸和功能性单体用量各为15．0g，n(A PEG)：n(r I PE G)=2：1，引发剂用量和链转移剂用量(以大单体质量计)分别为0．9％和0．8％，滴定时间为3．5h，聚合温度为60℃，合成的聚羧酸系减水剂掺量为0．16％时，净浆流动度可达285m m，说明合成的聚羧酸减水剂具有很好的分散性。
[关键词]聚羧酸类减水剂分散性坍落度损失水泥净浆流动度减水率国内建筑业的蓬勃发展使混凝土高效减水剂的需求量逐年增加。
传统减水剂由于减水率不高，新拌混凝土坍落度损失过快等问题，难以满足实际工程的施工要求…。
在众多减水剂中，具有梳形分子结构的聚羧酸类减水剂具有超分散性能，能阻止混凝土坍落损失而不引起明显缓凝，是国内外化学外加剂研究与开发的重点旧J。
笔者现从高性能减水剂的化学结构和作用机理出发，运用高分子设计原理，以聚醚作为羧酸类不饱和单体的反应介质，在聚合物主链上引入一定比例的阴离子极性基团来提供静电斥力，同时在分子中引入对水具有良好亲合性的聚醚型长侧链，醚的氧原子与水分子形成强有力的氢键，组成稳定的亲水性立体保护层，提供位阻作用旧J。
通过调整聚合物主侧链上各官能团的相对比例，使聚合物主链和接枝侧链达到结构平衡，以提高减水率，达到最佳性能。
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的研究进展
水剂 。北 美和 欧洲 各 国这些 年 的研 究重 点也 逐 步 向 聚羧 酸系 减水 剂转 移， 要侧 重于 商 品开发 和推 广。 主
国 外 比 较 著 名 的 产 品 有 ： 瑞 士 ＳＩ Ａ 公 司 的 Ｋ Ｂ Ｓ Ｃ Ｅ Ｅ １０ Ｎ，美 国 ＭＡＳ Ｅ公 司 的Ｓ 一Ｎ、 Ｉ Ｏ ＯＡ Ｔ ／２ ０ Ｔ Ｐ８ ＧＲ Ｂ公司 的￥ ０ Ｄ Ｗ ， 大利ＭＡ 公 司 的Ｘ４ ４ ＡＣ ２、 ／ 意 ＤＩ ０
减水剂 是混凝 土工 程 中应 用最 广泛 的外加剂 品 种，其 用量 占到外 加剂 总 用量 的 ８ ％ 以上 。混凝 土 ０ 减水 剂 的主要 功能就 是在 保持 混凝 土拌 合物 坍落 度 的前 提下 ，减少拌 合过 程 中 的用水 量 、改 善 混凝 土
拌 合物 的流变性 能 及提 高水 泥混 凝 土 的强度 。按 减 水 率 的大小 ， 减水 剂可 分 为普通 型 减水 剂（ 减水 率 ≥
优点 ：① 其对 水 泥分 子具 有超 分散 性 能， 水率 大 减
酸 系减 水剂 则被 认 为是 第三 代减 水剂 。 目前 ， 我 国使 用较 为普 遍 的高效 减 水剂 包括 在
萘（ 苯、 磺 酸 甲醛缩 合 物 、 或 蒽） 多环 芳烃 磺酸 盐 甲醛 缩 合物 、三聚 氰胺磺 酸 盐 甲醛缩 合物 、改性 木 质素 磺 酸钙（ ） 钠 等类 型 的化 合物 ， 它们 在 使 用过程 中存
５ 和 高效 型减 水剂（ 水率 ≥１ ％） 减水 剂还 可与 ％） 减 ０ 。 其 它外 加剂 复合 ， 成 早 强减水 剂、 形 缓凝 减 水剂 、 引 气 减水 剂等 多功 能外 加剂 。 木 质素磺 酸 盐、松 香酸钠 、硬 脂酸 皂 等类减 水 剂使 用较 早 ，为第 一代减 水剂 。１ ３ 年美 国人 Ｅｗ ． ９５ ．
聚羧酸系减水剂的合成及性能研究
２．１反应浓度对聚羧酸系减水剂性能的影响
水 剂所 具有 的分 散 性最 好 。出现 该结 果 的原 因在 于如 果 共聚
聚 合 反应 过程 中溶 液 的浓 度会 对 减水 剂相 对 分子 质量 与 单体 溶液 与 引发 剂溶液 一次 性投入 ，那 么活性 相对 比较大 的 甲
分子 结构 、单 体转化率 产生 重要 的影响 。而反 应浓 度则会 对聚 基 丙烯酸 受 引发剂 的影 响会 在较短 时 间内发生 自聚反 应 ，但是
用共 聚单体 溶液 与 引发 剂溶液 分别 滴加时 ，所 制 出的聚羧 酸 系
减水剂 的分散性 最好 。
参考文献 ：
［１］易聪 华，黄 欣，张智，杨 东杰．聚 羧酸减 水 剂 的合成及 其 分 散 性能『Ｊ１．精 细化工．２０１１（０７）．
［２］苏瑜，庞浩，蒋冰艳，王斌，廖 兵．聚羧酸 系混凝 土减 水剂 的 研 究进 展及发 展趋势 ．现代化工．２０１ １（０４）．
聚羧酸 系减水剂 的合 成及性 能研 究
张 建钢 （上 虞吉 龙化 学 建材 有 限公 司 ，浙 江 绍兴 ３１２３６８）
专 高 譬 ｔｌ
摘 要 ：本 次研 究 采 用 水 溶 液 聚 合 法 合 成 聚 羧 酸 系减 水 剂 ，
该 处主 要对共 聚单体 溶液 与 引发 剂溶液 一次 性投 入法 、共
酯 进 行混 合 ，根 据浓 度要 求调 配 成需 要的 水溶 液 ，再 把 引发 剂
调 配成 所需规 格的 水溶液 ，然 后把 甲基丙烯 酰基 磺酸钠 与适 量
蒸 馏水 相融 合 ，溶 解后 将其倒 入四 口烧瓶 内 ，再通 入氮气 ，启动
搅 拌 器 。等 到溶液 温度升 高到 ８５℃之后 ，分 别滴加 引发 剂水 溶
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合成及机理研究
第27卷第6期2010年12月Vol.27No.6Dec.2010吉林建筑工程学院学报Journal of Jilin Institute of Architecture&Civil Engineering聚羧酸系高效减水剂的合成及机理研究*肖力光闫存有（吉林建筑工程学院材料科学与工程学院，长春130118）摘要：概述了聚羧酸系高效减水剂的研究进展和发展现状，讨论了聚羧酸系减水剂的合成方法、分子结构、分子结构与性能的关系以及其作用机理，并提出了聚羧酸系减水剂有待解决的问题及其研究发展趋势.关键词：聚羧酸系；高效减水剂；水泥；混凝土中图分类号：TU5文献标志码：A文章编号：1009-0185(2010)06-0001-05Clustering of Carboxylic Acid Synthesis of Superplasticizer and Its MechanismXIAO Li-guang，YAN Cun-you(School of Material Science and Engineering，Jilin Institute of Architecture and Civil Engineering，Changchun，China130118)Abstract：The clustering of carboxylic acid superplasticizer research progress and development current situation are introduced,discussed the clustering of carboxylic acid synthesis methods of water-reducer,molecular structure, molecular structure and performance of the relationship and its mechanism,and puts forward the clustering of carboxylic acid water-reducing agent unsolved problems and development trend.Keywords：carboxylic acid；superplasticizer；cement；concrete当代混凝土技术的发展方向正由高强混凝土向高性能混凝土(HPC)、“绿色”混凝土和高耐久性、工作性、强度并重的趋势发展.由于聚羧酸系减水剂在减水率、泌水率、抗压强度、收缩率、坍落度保持性等关键性能方面比萘系等传统高效减水剂有明显的优势，应用越来越广泛.随着合成与表征聚合物减水剂及其化学结构与性能、制备改进工艺研究的不断深入，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.1聚羧酸系高效减水剂的合成聚羧酸系减水剂共聚合成反应大致可分为以下3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；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；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进行聚合反应.1.1大分子单体聚氧烷基链的选择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.Tanaka Y[1]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. Satoh[2]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。
聚羧酸系高效减水剂的研究进展及工程应用
关键词 ： 聚羧酸系高性能减水剂； 性能； 应用
Ａｐ ｌｃ ｔｏ ａ ｓ ａ ｃ Ｐｒ ｇ ｅ ｓｏ ｌ ｃ ｒ ｘ ｌｔ ｕｐ ｒ ｌ ｓｉｉｅ ｐ ｉａ ｉｎ ｎｄ Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｒ ｓ ｆＰｏ ｙ ａ ｂｏ ｙ ａ ｅ Ｓ ｅ ｐ ａ ｔｃｚ ｒ
ＺＨＯＵ ｏ ｇ—ｑ ｎ ，ＣＨＥＮ ａ Ｚｈ ｎ ｕ Ｘｉｏ—ｐ ｎ ， Ｓ ｉ ｇ’ ＨＥＮ ｉ —ｈｕ ，ＭＡ ｕ—ｇ ｎ Ｙｎ ｇ ａ Ｙ ａ ｇ
（ ｎｔｕｅｏ ｈｍ ｃｌ ｎ ｉ ｅ ｎ ， ｕ ｎｄｎ ｎｖｒｔ ｏ ｅ ｏｈｍｉ ｅｈ ｏ ｇ ， ｕ ｎｄ ｎ ａｍ ｎ ２ ００ １Ｉｓｔｔ ｆ ｅ ｉ ｇ ｅｒ ｇ Ｇ ａ ｇｏｇＵ ｉ ｓｙ ｆ ｔ ｃ ｅ ｃ Ｔ ｃ ｎｌ ｙ Ｇ ａ ｇｏ ｇＭ ｏ ｇ５５ ０ ； ｉ Ｃ ａＥ ｎ ｉ ｅ ｉ Ｐ ｒ ｌ ａ ｏ ｉ ２ Ｃ ｌ ｇ ｆ ｈ ｍｓ ｙａ ｄＣ ｅ ｉ ｌ ｎ ｎｅｉｇ Ｔ ｉ ａ ｎ ｅ ｉ ｆ ｅｈ ｏ ｇ ， ｈ ｎｉ ａ ｕ ｎ０ ０ ２ ，Ｃ ｉａ ｏ ｅｅｏ ｅ ｉｒ ｎ ｈ ｍ ｃ ｇ ｅ ｒ ， ａ ｕ ｎＵ ｉ ｒ ｔ ｏ ｃｎ ｌ ｙ Ｓ ａｘ Ｔ ｉ ａ ３ ０ ４ ｈｎ ） ｌ Ｃ ｔ ａＥｉ ｎ ｙ ｖｓ ｙ Ｔ ｏ ｙ
摘 要 ： 聚羧酸系高性能减水剂是一种新型、 绿色环保型高效减水剂， 它具有减水率高、 坍落度损失小、 高分散性等优点。文章
结合 了聚羧 酸高性能减水剂的国内外最新 的研究现状 ， 概述 了聚羧酸系高性 能减水剂 的分类 、 单体选择和合成方法 ， 并指 出了在国家 的高速铁路 、 海洋 、 三峡和南水北调等重大工程上 的应用及其广泛 的应用发展前景。
ｓ ｕ ｈ—ｔ ｏｔ ｏ—ｎ ｒ ａｅ ｉｅ ｉｎ ｎ ｔ ａ ｄ ｐ ｌ ａｉｎ ｐ ｏ ｐ ｃ ｓ ｏ ｈ ｗ ｔ ｒｄｖ ｒ ｏ ，ａ ｄ ｉ ｈ ｄ ｗｉ ｅ ａ ｐ ｉ ｔ ｒ ｓ ｅ ｔ． ｔ ｓ ｃ ｏ
聚羧酸系高效减水剂的合成与性能
河北工业大学硕士学位论文聚羧酸系高效减水剂的合成与性能姓名：韩明申请学位级别：硕士专业：材料学指导教师：张福强20080301河北工业大学硕士学位论文聚羧酸系高效减水剂的合成与性能摘要与传统减水剂相比，聚羧酸系高效减水剂因其减水率高、坍落度损失小和安全环保等优点，日益受到学术界、产业界广泛的关注。
本文在合成甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯(MPEGMA)大单体的基础上，重点研究了AA/MAA/AMPS/MPEGMA/EA/DEM共聚物的合成及其对水泥浆体的分散性能。
以甲氧基聚乙二醇（MPEG）和甲基丙烯酸甲酯(MMA)为主要原料，通过酯交换法合成了MPEGMA，用FTIR表征了它的结构, 并研究了催化剂、阻聚剂、反应时间和反应温度等因素对酯化率的影响。
结果表明，MPEG/催化剂的摩尔比为4、阻聚剂用量为0.27wt％、87℃反应6h，酯化率可达98.8％.采用水溶液调节共聚合方法，以AA、MAA、AMPS、MPEGMA、EA和DEM等为原料合成了聚羧酸系高效减水剂，并用FTIR光谱表征了它的结构。
详细研究了引发剂、磺酸盐、丙烯酸和马来酸二乙酯等因素对净浆流动度的影响。
结果表明，AA、MAA、AMPS、MPEGMA、EA和DEM的摩尔比4.16:2.08:1:1.88:0.66:0.82，APS的用量为6.4wt％、巯基丙酸用量为0.22wt％时，所得共聚物的分散效果较佳。
在折固掺量为0.3％、水灰比为0.29时，水泥净浆流动度可达275mm，120min内基本不变。
马来酸二乙酯的加入，提高了流动度经时保持性。
初步探讨了聚羧酸系高效减水剂的分散机理。
萘系减水剂作用机理主要是依靠Zeta 电位的静电斥力；而聚羧酸系减水剂是依靠静电斥力和空间位阻等实现，并且以空间位阻为主。
关键词:聚羧酸系高效减水剂，酯交换，甲氧基聚氧乙二醇甲基丙烯酸酯，共聚合，净浆流动度，大单体i聚羧酸系高效减水剂的合成与性能iiSYNTHESIS AND PERFORMANCE OFPOLYCARBOXYLIC SUPERPLASTICIZERSABSTRACTCompare to the traditional water reducer, polycarboxylic superplasticizers were attracted muchattention because of their small dosage, excellent ability of water reducing, and preventing the slump loss of concrete. On the basis of molecular design, methoxypoly(ethylene glycol) methacrylate (MPEGMA) macromer, and the copolymer of AA/MAA/AMPS/MPEGMA/EA/DEM have been synthesized in this paper. Their dispersing performance and the mechanism were investigated in details.The MPEGMA was prepared through transesterification with methyl methacrylate(MMA) and MPEG, and the structure of MPEGMA was characterized by mean of FTIR. The influences of catalyst, inhibitor, reaction temperature and reaction time on the transesterification yield were discussed in details. At the inhibitor dosage of 0.27wt% and the MPEG/catalyst mole ratio of 4, conducted for 6h at 87℃, the yield of MPEGMA was 98.8%.The high-performance water reducing agent was prepared through solution copolymerization with acrylic acid (AA), α-methylacrylic acid (MAA), 2-acrylamido-2-methyl propane sulfonic (AMPS), diethyl maleate(DEM) and MPEGMA, and its structure was characterized by mean of FTIR. The influences of initiator, sulphnate, acrylic acid and diethyl maleate on dispersing performance were discussed in details. It indicated that diethyl maleate help to reduce the slump loss. The results show that the copolymer of AA/MAA/AMPS/MPEGMA/EA/DEM mole ratio of 4.16:2.08:1:1.88:0.66:0.82, the APS dosage of 6.4w%, the mercaptopropionic dosage of 0.22wt%, possesses preferable properties. On cement grout, the fluidity of cement grout can reach as high as 275mm by adding the neat copolymer 0.3% and used water/cement ratio 0.29, which there was not slump loss within 120 minutes.The dispersion mechanism of polycarboxylic superplasticizers was investigated. Results indicate that for naphthalene-type water reducer，electrostatic repulsion plays an important part. But for polycarboxylic superplasticizer, with the action of electrostatic repulsion and steric hindrance, the steric hindrance plays the important part.KEY WORDS: polycarboxylic superplasticizers，transesterification reaction，poly(ethylene glycol) methacrylate，copolymerization, fluidity of cement paste，macromer聚羧酸高效减水剂的合成与性能22 第四章聚羧酸系高效减水剂的合成及其性能聚羧酸系高效减水剂分子呈梳型结构，侧链引入大量极性基团羧基、磺酸基、聚醚等。