聚羧酸系高效减水剂的研究进展及发展现状
聚羧酸盐高效减水剂的现状与发展趋势
聚羧酸盐高效减水剂的现状与发展趋势
一.综述
聚羧酸盐是一种新型的高效减水剂，相对于传统的水减剂而言，它具有超高的水减速率和良好的抗氧化性能。
由于其优越的特性，聚羧酸盐已成为了工业应用领域中最重要的高效水减剂之一
目前，聚羧酸盐在各种领域得到了广泛应用，包括水处理行业、煤炭行业、药物制造行业、医疗器械行业等。
在水处理行业，聚羧酸盐可以用于脱水、凝聚、浓缩、去离子和抑制氢氧化钾等。
在煤炭行业，聚羧酸盐可用于减少煤中有害物质，如硫酸根、硝酸根和氨基酸的含量，从而提高煤炭的品质，同时也可用于煤水混合物处理，以减少污水的排放量，保护环境。
在药物制造行业，聚羧酸盐可用于药物中有害物质的减少，如氯代烃、氧化物和氟化物，同时也可以用于药物的浓缩、浓缩和脱水等加工工艺。
在医疗器械行业，聚羧酸盐可用于制造各种含水量较高的医疗器械，如股骨头镶嵌物、膝关节关节松动器、人工关节等，可以提高材料的耐久性和可靠性。
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知识简介
聚羧酸系高效减水剂知识简介一、混凝土外加剂的发展现状减水剂是一种重要的混凝土外加剂，是新型建材支柱产业的重要产品之一。
高效减水剂不但大大提高了高强混凝土的力学性能，而且提供了简便易行的施工工艺。
目前我国广泛使用的高效减水剂主要是萘系产品。
萘系高效减水剂对我国混凝土(砼)技术和砼施工技术的进步，对提高建筑物的质量和使用寿命、降低能耗、节省水泥及减少环境污染等方面都起着重要的作用。
由于萘系高效减水剂的应用而出现的高强砼、大流动性砼是砼发展史上继钢筋砼、预应力砼后的第三次重大革命。
可以说减水剂的技术及其应用代表着一个国家建筑材料和施工技术的水平。
但是萘系减水剂在近几十年的发展中也暴露了一些自身难以克服的问题。
例如，用它配制的砼坍落度损失影响十分明显，不可能有更高的减水率，其生产的主要原料——萘是炼焦工业的副产品，来源受钢铁工业的制约，等等。
为此，国外积极研究和开发非萘系高效减水剂，以丰富的石油化工产品为原料，以极高的减水串、极小的坍落度损失使萘系减水剂黯然失色，从而开创出减水剂技术和砼施工技术的新局面。
我国聚羧酸系减水剂发展起步较晚，其用量只占减水剂总用量的2%左右，但其在国内重特大工程中的应用正逐渐增多。
国外不少大的化学建材公司，如德固赛集团、格雷斯建材公司、马贝集团、西卡公司、富斯乐公司和花王公司等，纷纷将自己生产的聚羧酸系减水剂产品通过进口方式引进中国市场，对推动聚羧酸系减水剂在工程中的应用起到了非常重要的作用。
值得一提的是，国内少数厂家也开始生产、销售聚羧酸系减水剂产品。
目前，我国正在制定聚羧酸系高性能减水剂的标准，相信会促进我国聚羧酸系减水剂工业的快速、健康发展。
二、聚羧酸系高效减水剂的研究进展自20世纪90年代以来，聚羧酸已发展成为一种高效减水剂的新品种。
它具有强度高和耐热性、耐久性、耐候性好等优异性能。
其特点是在高温下坍落度损失小，具有良好的流动性，在较低的温度下不需大幅度增加减水剂的加入量。
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。
聚羧酸系减水剂的发展历程及现状
聚羧酸系减水剂的发展历程及现状摘要：聚羧酸高效减水剂作为混凝土的化学外加剂，具有掺量低、减水率高等特点，一直受到国内外研究人员的关注。
本文概述了混凝土外加剂的发展历程，主要性能及发展现状，介绍了高性能减水剂的种类与组成，提出了有关高性能减水剂的研究内容及今后研究方向。
关键词：聚羧酸系高性能减水剂发展现状高性能混凝土指具有高耐久、高强度、高流动性的混凝土。
而减水剂又称塑化剂或分散剂，拌和混凝土时加入适量的减水剂，可使水泥颗粒分散均匀，同时将水泥颗粒包裹的水份释放出来，从而能明显减少混凝土用水量，是一种重要的混凝土外加剂。
而高性能混凝土中的高性能减水剂，作为一种有机化学材料，能够最大限度地降低混凝土水灰比，提高混凝土的强度和耐久性。
所以提出新的合成方法和改进其性能的研究也成为当今国内外的一个热点。
一、发展历程减水剂在我国，相对于外国而言起步较晚。
20世纪30 年代初，国外已生产了以木质素磺酸盐为主成分的减水剂，随后又有新发展。
相继出现萘系和三聚氰胺系高效减水剂。
70 年代后期，许多人对木质素类减水剂进行了研究，对它进行改进，研究出了改性木质素磺酸盐高效减水剂。
1974 年，水电部、交通部联合研制了以扩散剂N N O 为主成分，辅以其它助剂组成的减水剂，接着又有以茶为原料，经磺化缩合而成的蔡磺酸盐甲醛缩合物的NF 高效减水剂。
MF 高效减水剂及建一1 型高效减水剂，其后的JN，D H 及T F 型减水剂和以葱油为原料的A F 高效减水剂都相继研发成功。
其中改性三聚氰胺、氨基磺酸盐、脂肪族高效减水剂快速发展；而聚羧酸系减水剂则是目前研究的重点。
二、高效减水剂的种类和特点1.减水剂的类型（1）单环芳烃型（monocyclic aromatic hydrocarbons type），主要以氨基磺酸盐类高效减水剂为代表，该类聚合物憎水主链由苯基和亚甲基交替连接而成，该类减水剂具有掺量小，减水率高的特点。
（2）多环芳烃型（polynuclear aromatic hydrocarbons type），主要以萘系和蒽系为代表，这类高效减水剂的特点是憎水基的主链为亚甲基连着的双环或单环芳烃，亲水性的官能团则是连在芳烃上的-SO3H 等，对水泥的分散性能较好，减水率较高。
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。
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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。
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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。
株式会社日本触媒公司[6]采用短链甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯、长链甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯以及甲基丙烯酸三种单体直接共聚合成了一种高效减水而且坍落度保持性好的混凝土外加剂。
2.2聚合后功能化法
该方法主要是利用现有的聚合物进行改性,一般是采用已知分子量的聚羧酸,在催化剂的作用下与聚醚在较高温度下通过酯化反应进行接枝,但这种方法也存在很大的问题：现成的聚羧酸产品种类和规格有限,调整其组成和分子量比较困难；聚羧酸和聚醚的相容性不好,酯化实际操作困难；另外,随着酯化的不断进行,水
分不断逸出,会出现相分离。
当然,如果能选择一种与聚羧酸相容性好的聚醚,则相分离的问题完全可以解决。
2.3原位聚合与接枝
该方法主要是为了克服聚合后功能化法的缺点而开发的,以聚醚作为羧酸类不饱和单体的反应介质。
该反应集聚合与酯化于一体,可以避免聚羧酸与聚醚相容性不好的问题。
如T.Shawl等人[7]把丙烯酸单体、链转移剂、引发剂的混合液逐步滴加到反应釜中,在N2保护下不断除去水分(约50min),催化升温,反应1
h,进一步接枝得到成品。
这种方法虽然可以控制聚合物的分子量,但主链一般只能选择含-COOH基团的单体,否则很难接枝,且这种接枝反应是个可逆平衡反应,
反应前体系中已有大量的水存在,其接枝度不会很高且难以控制。
这种方法工艺简单,生产成本较低,缺点是分子设计比较困难。
目前我国大多采用的方法是聚合单体直接共聚法,如复旦大学教育部聚合物分子工程开放试验室的胡建华等人[8]在氧化还原的引发体系中,分别将聚乙二醇、马来酸酐、丙烯酸、AMPS、丙烯酸羟丙酯、醋酸乙烯酯聚合成含羧基、羟基、磺酸基多官能团的共聚物和链含羧基、羟基、磺酸基多官能团、支链含醚基的多官能团的聚羧酸系共聚物。
．
3聚羧酸类减水剂分子结构与性能的关系
聚羧酸系减水剂的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,使分子具有梳型结构,通常可用图1表示聚羧酸系减水剂的化学结构。
3.1磺酸基团含量的影响
Yamada[9]研究了聚羧酸系减水剂PEO链长度、分子聚合度、羧基和磺酸盐基团的构成比与含量对水泥浆分散性的影响,结果表明PEO侧链越长,聚合度越小,磺酸基团含量越多,减水剂对水泥的分散作用就越好。
带羧基、磺酸基、聚氧化乙烯链酯基的单体聚合体系中,增加磺酸基有利于提高分散性,但超过一定量后对
分散性无影响。
王国建等[10]采用苯乙烯、丙烯酸、端羟基聚氧乙烯基醚通过自由基溶液共聚合、接枝和磺化反应制得一类主链有羧基、磺酸基和聚氧乙烯基醚侧链的聚羧酸系高效减水剂,研究表明随着磺化度的提高即磺酸基团含量的增加,减水剂对水泥颗粒的分散性能提高。
3.2侧链长度的影响
陈明凤等[11]采用聚氧乙烯基烯丙酯大单体与丙烯酸、甲基丙烯磺酸钠通过共聚得到不同侧链长度的聚羧酸减水剂,其中JH23符合缓凝减水剂的性能要求,而且研究表明侧链较长的聚羧酸减水剂对水泥净浆的流动度保持有利。
3.3相对分子质量的影响
作为一种分散剂,聚合物的相对分子量对其分散性有重要的影响。
因为聚羧酸类减水剂属于阴离子表面活性剂,相对分子量过大会使体系黏度增大,不利于水泥
粒子分散,聚合物分散性能不好。
但相对分子量太小,则聚合物维持坍落度能力不高。
胡建华[12]经过试验认为聚合物的减水率随相对分子量的增大先增大,到一定值后又减小。
不仅减水剂的相对分子量对其性能有影响,其相对分子质量分布对其分散性能也有一定的影响。
Tanaka[13]通过GPC法测定相对分子质量分布,取曲线最高峰值为Mp,认为要获得高分散性的减水剂还应使(Mw-Mp)大于0且小于7 000为最佳。
．3.4硫酸盐含量的影响
水泥中硫酸盐的含量对水泥的流动性和分散性也有一定的影响。
Kazuo
Yamada等[14]认为如果水泥中的硫酸盐含量提高,聚羧酸减水剂和硫酸根离子对水泥表面的吸收是相互竞争,用聚羧酸减水剂作减水剂的水泥流动度下降。
研究还发现,当硫酸根离子存在时可显著减少聚羧酸外加剂在水泥表面的吸收,导致分散效果差。
4聚羧酸类减水剂的作用机理
减水剂掺入新拌混凝土中,能够破坏水泥颗粒的絮凝结构,起到分散水泥颗粒及水泥水化颗粒的作用,从而释放絮凝结构中的自由水,增大混凝土拌合物的流动性。
高效减水剂大都属于阴离子型表面活性剂,掺入水泥浆体中吸附在水泥粒子表面,并离解成亲水和亲油作用的有机阴离子基团。
但目前聚羧酸类减水剂的作用机理尚未完全清楚,概括起来基本包括以下几种观点：
ㄨ尩空间位阻学说,以Mackor熵效应理论为基础,认为空间位阻作用取决于高效减水剂的结构和吸附形态或者吸附层厚度等[15]。
聚合物减水剂吸附在水泥颗粒表面,在水泥颗粒表面形成一层有一定厚度的聚合物分子吸附层。
当两个有聚合物分子吸附层的颗粒接近时,在颗粒表面间的距离小于吸附层厚度的两倍时,两个吸附层就产生相互作用,产生熵效应和渗透斥力效应,从而保持颗粒间的分散稳定性。
该类减水剂分子骨架为主链和较多的支链组成,主链上含有较多的活性基团,并且极性较强,依靠这些活性基团,主链可以锚固在水泥颗粒上,侧链具有亲水性,可以伸展在液相中,从而在颗粒表面形成庞大的立体吸附结构,产生空间位阻效应,从而使水泥颗粒分散并稳定。
(2)聚羧酸高效减水剂大分子链上一般都接枝不同的活性基团,如具有一定长度的聚氧乙烯链、羧基(-COOH)、磺酸基(-SO3H)、羟基(-OH)、胺基(-NH2)和聚氧烷基(-O-R)n等极性基团可通过吸附、分散、润湿、润滑等表面活性作用,能对水泥颗粒产生分散和流动作用,并通过减少水泥颗粒间摩擦阻力,降低水泥颗粒与水界面的自由能来增加新拌混凝土的和易性。
羧酸根离子使水泥颗粒带上的负电荷在水泥颗粒之间产生静电排斥作用并使水泥颗粒分散,增大水泥颗粒与水的接触,使水泥充分水化。
在扩散水泥颗粒的过程中,放出凝聚体所包围的减少了拌水量。
,改善了和易性,游离水．
(3)减水剂对水泥粒子产生齿形吸附,结构中的醚键与水分子可以形成氢键,从而形成亲水性立体保护膜,该保护膜也进一步保证了粒子的分散稳定性,但这些机理还有待进一步研究和验证。
(4)R-COO-与Ca2+离子作用形成络合物,降低溶液中的Ca2+离子浓度,延缓
Ca(OH)2形成结晶,减少C-H-S凝胶的形成,延缓了水泥的水化。
5聚羧酸类高效减水剂的发展方向
聚羧酸系减水剂的研究发展很快,但对聚羧酸系减水剂的合成、作用机理探讨等方面只是建立在合理推测阶段,存在很多无法预测的因素,不少理论尚待深入研究论证。
但由于聚羧酸混凝土减水剂独特的优点,将减水和保坍两个组分的功能团合二为一,克服了外加剂行业长期以来依靠缓凝剂和保坍剂复配混凝土泵送剂的缺点。
所以分析聚羧酸高效减水剂的分子结构和性能的关系,研究合成步骤和控制结构的方法,对推动我国混凝土外加剂的合成研究和生产意义重大。
随着高分子合成、分子结构表征及现代检测技术的提高,通过嫁接方式,将带活性基团的侧链直接嫁接到聚合物的主链上,使其同时具有高效减水、控制坍落度损失和抗收缩、不影响水泥的凝结硬化等多种功能。
尽管系统研究新型高效减水剂仍存在很多困难,但世界各国都在积极研究和应用聚羧酸系减水剂。
可以肯定,嫁接技术用于聚羧酸系减水剂生产将是对传统减水剂合成技术的突破,具有广阔
的发展前景,聚羧酸系减水剂将进一步朝着高性能、多功能化、生态化、国际化的方向发展。
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