聚羧酸减水剂浅谈研究
聚羧酸减水剂的复配技术与应用分析
聚羧酸减水剂的复配技术与应用分析摘要：随着混凝土化学外加剂的飞速发展，聚羧酸系减水剂的性能也越来越趋于成熟，因其自身具有的良好的减水和保坍作用，其在工程实际中的应用愈加广泛，本文就聚羧酸减水剂在生产应用中的复配与应用问题进行分析，为保证混凝土工程质量具有现实意义。
关键词：混凝土；聚羧酸减水剂；复配；应用1聚羧酸系减水剂聚羧酸系减水剂属于高性能减水剂，其主要构成物质是接枝聚合物，试剂呈浅褐色，具流动性，梳形分子结构，分散性能好。
聚羧酸系减水剂掺加到混凝土中，本身不跟水泥发生化学反应，也不会产生新的水化产物。
其作用机理是减水剂分子在水泥颗粒上的吸附作用，极性较弱的长链吸附在水泥颗粒的表面上，而使水泥颗粒带负电荷的是极性部分。
聚羧酸减水剂作为新型高性能减水剂，具有掺量低、减水率高、分散性好、生产过程无污染、碱含量和氯离子含量低，混凝土收缩小等优点，克服了其他减水剂的一些弊端。
由于聚羧酸系减水剂在高性能混凝土中发挥了不可替代的优势，在工程上应用范围越来越广。
2聚羧酸减水剂的复配技术聚羧酸减水剂的复配方案包括聚羧酸减水剂的不同母液之间的组合使用，以及聚羧酸减水剂母液与缓凝、引气、状态调节剂等功能组分（常指小料）的物理性复配。
2.1聚羧酸减水剂母液的复配聚羧酸减水剂属于高性能减水剂，通过根据混凝土的实际拌合状态决定附加某些小料的方法来改善性能，笔者认为前提是通过母液的复配来达到基本的要求，然后通过小料进行微调。
母液的复配，可以使产品的分子侧链密度得到调节，取长补短，产品设计的多元化是良好复配的基础，也可以引入具有特殊性能的母液以改善质量。
如引入保坍性良好的母液，或者引入缓释型的保坍剂。
当需要降低成本时，可采用引入经济型的聚羧酸减水剂。
母液的复配有些是性能的加权平均，有些可获得1+1>2的叠加效应。
单个母液所不能达到的效果，或许多种母液组合能发挥所需要的作用。
混凝土的坍落度损失是聚羧酸减水剂面临的最重要的问题，母液（含保坍剂）的复配是满足保坍性的最好手段，并能较好适应混凝土原材料（特别是砂）的质量优劣或者波动等。
国内聚羧酸系高性能减水剂的合成及研究状况
（ 盐 田港商 品混凝土有限公 司 深圳 ５ ８ ８ ， １ １０ ３ ２广东旭 飞集 团 深圳 ５ ８２ ， １０ ９ ３湖北 大学 武汉 ４ ０ ６ ） ３ ０ ２ 摘 要 简述 了聚羧 酸类减水 剂合成方法 、 分子结 构与性能 的关 系 ， 讨论 了大单 体聚 乙二醇丙 烯酸酯等 的制 备 工艺技术 。 关键词 混凝土 ； 减水剂 ； 聚羧酸 ； 聚乙二醇丙烯酸酯 ； 共聚合
Ｅ Ｏ链越 短 ， 动性 越 好 ； 而对 于 甲基 丙 烯酸基 流 然 接 枝共 聚物 ， Ｏ链 越 长 ， Ｅ 流动 性才越 好 。因此 ， 要
段较短 ， 数量也少［ 总体上可将聚羧酸类减水剂 ” 。 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 （ Ｏ） 聚 氧 丙 烯 基 （ Ｏ） Ｅ 或 Ｐ 支链 ； 另
收稿 日期 ：０ ６１—４ ２ ０ —０１ Ｅｍａ ：ｈ１４ ＠ｓ ａｃｒ ． ｉ ｚ ｔ９ ２ ｉ ． ｎ ． ｌ ｎ ｏ
维普资讯
胶 体 与 聚 合 物
第２ ５卷
单体 ， 如甲氧基聚 乙二醇 甲基丙烯 酸酯 、 甲氧基 聚乙二醇马来酸酯等 ， 是聚羧酸系减水剂不可缺
发 的重 点 。
１ 聚羧 酸类减水剂分子 结构 与性 能
的 关 系
聚羧酸类减水剂具有梳形分子结构 ， 脂肪族 主链 上 带 多个 强极 性 活性 基 团 ， 侧链 为 亲水 性 的
聚醚链 段 ， 并且 链 较 长 、 量 多 ， 数 疏水 基 的分子 链
流动性影 响依赖 主链 ，在 马来 酸酐基共 聚物 中
目前使用最多的萘系高效减水剂 ， 因减水率 不 高 、 凝 土坍 落度 损 失过 快 的 局 限性将 会 越 来 混
聚羧酸系高性能减水剂的合成试验研究
２ 结果 与讨论
２１ 外 光谱 分 析 ．红
聚反应可以合成 出具有不同结构 的减水剂 ，以满足不 同的混 凝士 陛能要求 。本文在合成 甲氧基聚乙二醇甲基 丙烯 酸酯大 单体的基础上 ，通过 自由基水溶液共聚合的方法合成 了聚羧 酸系高性能减水剂 ， 对产物 的结构进行 了红外光谱分析验证 ， 用单因素试验法探讨 了最佳合成工艺。
匀。由图 ３可知 ， 当聚合温度保持在 ７ ℃时 ， ５ 合成的减水剂分 子量分布在一定的范围内， 从而发挥减水剂 的最佳分散性能。
２ 聚 合浓 度对 减 水剂 性 能 的影 响 ． ４
参考文献
［ １ Ｈａａｈｙ Ｕ ｔ Ｔ Ｙ ａａ ，ｔ １ ｄ ｘ ｒ ｒ ｅ ｎ［］ ］ ｙｓｉ ａ ｅａ ． ｕ ｓ ａ ａ Ａ ｍｉ ｕｅ ｏ ｃ ｍｅ ｔ ． Ｔ ． ｔ ｆ Ｐ
磺酸基的特征吸收。
Ｐ ＣＡ
１实验 部分
１ 主要原料和仪器设备 ． １
甲氧基 聚乙二醇 （ Ｐ Ｇ ， Ｍ Ｅ ） 甲基丙 烯酸 （ Ａ ， 酸单 体 Ｍ Ａ）磺 （Ｓ ， Ａ ）对甲苯磺酸 ， 引发剂 ， 对苯二酚及分子量调节剂 ， 萘系高 效减水剂（ Ｄ ）氯化钠 ， ＦＮ， 溴化钾 （ Ｂ ， Ｋ ｒ光谱纯 ）炼石 ＰＯ４ ． ； ． ２ ５
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厂 ， ． ，
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将制备的酯化 大单体 、 甲基丙烯酸按 一定 比例混合 ， 数 用
显恒流泵均匀滴加 到装有磺酸单体 的烧瓶 中，同时滴加引发 剂， 在一定温度下保温一定时间 ， 反应完成后 ， 用碱调节 ｐ Ｈ为
６ ７得到聚羧酸减水剂（ｃ 。 ～， Ｐ Ａ）
ｍ ２ ｍ， ｈ后仍保持为 ２ ５ ｌ， ２ ｎ 表明水泥净浆流动度损失小。 ｍ
聚羧酸减水剂的作用机理
聚羧酸减水剂的作用机理
聚羧酸减水剂是一种常用的混凝土外加剂，它可以显著降低混凝土的水灰比，提高混凝土的流动性和可泵性。
聚羧酸减水剂的主要作用机理如下：
1. 分散作用：聚羧酸减水剂可以通过其分散作用，改善混凝土中固体颗粒的分散状态，减少颗粒间的吸附力和凝聚力，从而降低混凝土的黏聚性和内摩擦力。
这种分散作用使得混凝土流动性增加，易于施工操作。
2. 吸附作用：聚羧酸减水剂的分子结构中含有亲水基团和疏水基团，在混凝土中形成有效的吸附层，在水化过程中与水泥颗粒吸附结合，阻止颗粒的聚集和凝结，从而降低了混凝土的黏聚性和内摩擦力，增加了混凝土的流动性。
3. 减水作用：聚羧酸减水剂通过与水泥颗粒表面形成吸附层，有效地阻止了颗粒间的相互吸附和凝聚，减少了水泥颗粒间的摩擦力，从而降低了混凝土的黏聚性，使得相同水泥用量下的水掺量减少，实现了减水的效果。
这样可以提高混凝土的强度和耐久性。
总的来说，聚羧酸减水剂通过分散作用、吸附作用和减水作用改善混凝土的流动性和可泵性，提高混凝土的工作性能和性能，同时降低了水灰比和水泥用量。
它在混凝土施工中起到了优化混凝土配制、提高施工效率和质量的作用。
聚羧酸减水剂造成混凝土滞后泌水的原因剖析
聚羧酸减水剂造成混凝土滞后泌水的原因剖析聚羧酸减水剂是一种常用的混凝土添加剂，具有较强的减水能力和高效的控制水泥水化反应的能力。
然而，在使用聚羧酸减水剂的过程中，常常会出现混凝土滞后泌水的问题，即混凝土浇筑完成后，在一段时间内仍然不断出现大量的泌水现象。
聚羧酸减水剂造成混凝土滞后泌水的原因主要有以下几个方面。
首先，混凝土中的水化反应导致水泌出现象。
聚羧酸减水剂添加到混凝土中后，可以与水泥颗粒表面发生化学反应，形成一层覆盖在水泥颗粒表面的吸附层。
这种吸附层可以阻止水泥颗粒之间的相互作用，减小了粘结力。
而在混凝土中，水泥颗粒是通过水化反应形成坚固的胶结胶体。
当混凝土表面的水分蒸发完毕后，聚羧酸减水剂的吸附层会被泌出的水冲刷，从而导致混凝土继续出现泌水现象。
其次，混凝土中的胶凝材料颗粒分布不均导致水泌出现象。
聚羧酸减水剂在混凝土中添加后，会通过电荷相互作用和分散作用，使水泥和粉煤灰等胶凝材料颗粒均匀分散在水中。
然而，在混凝土中固定的含水量不均匀，部分胶凝材料颗粒中的水分含量较高，而聚羧酸减水剂不能完全覆盖所有胶凝材料颗粒表面，导致这些含水量较高的颗粒在混凝土凝结过程中逐渐释放水分，形成泌水现象。
再次，混凝土中添加的外加剂与聚羧酸减水剂产生相互作用导致水泌出现象。
在混凝土施工中，常常需要添加一些其他外加剂来改善混凝土性能。
然而，聚羧酸减水剂与其他外加剂之间可能发生相互作用，从而影响混凝土的性能和水泌出现象。
例如，如果添加了防水外加剂，可能会与聚羧酸减水剂发生相互作用，降低聚羧酸减水剂的抗蚀性能，进而导致泌水现象的发生。
最后，施工条件和混凝土配比的变化也会导致混凝土滞后泌水现象的发生。
聚羧酸减水剂的使用需要严格控制混凝土的施工条件和配比。
如果施工条件不良，如温度过高、湿度过大等，或者混凝土配比不合理，比如水胶比过高等，都会影响聚羧酸减水剂的性能，导致混凝土滞后泌水现象的发生。
综上所述，聚羧酸减水剂造成混凝土滞后泌水的原因主要包括水化反应导致水泌出现象、胶凝材料颗粒分布不均、与其他外加剂相互作用以及施工条件和混凝土配比的变化等。
聚羧酸减水剂的掺量
聚羧酸减水剂的掺量聚羧酸减水剂的掺量【引言】聚羧酸减水剂是一种广泛应用于混凝土工程中的化学添加剂，它能够显著降低混凝土的水泥用量、提高流动性和强度，被誉为现代混凝土技术的革命性进展。
然而，正确的聚羧酸减水剂掺量选择对于混凝土工程的质量和性能至关重要。
本文将从深度和广度两个方面对聚羧酸减水剂的掺量进行全面评估，为读者提供深入理解和灵活应用聚羧酸减水剂的指导。
【深度：聚羧酸减水剂的工作原理】在混凝土中，水泥颗粒之间存在着静电排斥力和极化作用，这使得混凝土难以流动和维持一定的强度。
而聚羧酸减水剂作为一种表面活性剂，在混凝土中形成了一层吸附膜，能够改善水泥颗粒之间的相互关系，降低内部摩擦力，使混凝土更易于流动和流平，从而提高施工性能。
聚羧酸减水剂还能与水泥颗粒发生化学反应，形成致密的凝胶，有效填充孔隙，提高混凝土的强度和耐久性。
【深度：聚羧酸减水剂的掺量影响因素】聚羧酸减水剂的掺量选择受多个因素的影响，包括混凝土的配合比、施工环境条件、预期的混凝土性能等。
一般来说，随着聚羧酸减水剂掺量的增加，混凝土的流动性和工作性会显著改善，然而过量的添加会导致混凝土流动性过大、气泡过多，影响混凝土的强度和耐久性。
在实际应用中，需要综合考虑多个因素来选择适宜的掺量。
【深度：聚羧酸减水剂的掺量测定方法】确定聚羧酸减水剂的掺量需要借助实验室测试和实际生产中的经验。
常见的掺量测定方法包括塔巴试验、稀释法、电导率法等。
这些方法能够通过测定混凝土的流动性、坍落度和电导率等指标，来评估聚羧酸减水剂的效果和适宜的使用量。
【广度：聚羧酸减水剂掺量的应用实例】1. 根据混凝土的预期性能选择掺量：需要保证较高强度的混凝土，在掺量上应该适当增加聚羧酸减水剂的使用量，以提高强度和耐久性。
2. 根据施工环境条件选择掺量：当施工温度较高或水泥含水率较高时，聚羧酸减水剂的掺量应适当增加，以提高流动性和减少开裂的风险。
3. 根据经验选择掺量：在实际生产中，经验和试验结果是选择聚羧酸减水剂掺量的重要依据。
聚羧酸减水剂的作用
聚羧酸减水剂是最新一代的混凝土外加剂，被称为第三代高性能减水剂。
，是水泥混凝土运用中的一种水泥分散剂。
广泛应用于公路、桥梁、大坝、隧道、高层建筑等工程。
那么它所发挥的主要作用有哪些呢？
聚羧酸减水剂主要有以下几种作用：首先，分散作用。
通过分散水泥颗粒，借以释放出被包裹的水分子，使其参与流动。
其次，润滑作用。
通过润滑，有效降低水泥颗粒之间的阻力。
最后，空间位阻作用。
通过空间位阻来改变混凝土的流变过程，但对后期强度没有影响。
这种试剂适用于高速铁路、客运专线、工业与民用建筑、道路、桥梁、港口码头、机场等工程建设的预制和现浇混凝土、钢筋混凝土及预应力混凝土。
特别适用于配制混凝土施工时间长，对混凝土坍落度保持要求高的工程，如核电工程。
以上就是全部内容，感谢您的阅读!。
浅析聚羧酸减水剂聚醚大单体工艺技术
浅析聚羧酸减水剂聚醚大单体工艺技术摘要：聚羧酸减水剂是最新研发的、较为环保的减水剂之一，因此它受到了国内外多方关注，是研究者关注的重点课题。
目前该减水剂的生产主要用到TPEG大单体、HPEG大单体等。
本文就以减水剂生产工艺当中出现的大单体生产工艺技术为主进行探究。
关键词：聚羧酸减水剂；大单体；生产工艺混凝土是建筑施工当中经常用到的原材料之一，其质量的优劣与聚羧酸减水剂的关联较大。
聚羧酸减水剂凭借其强大的优势成为当今应用效果最佳的减水剂之一，它的作用范围较为普遍，如铁路、轨道等建筑施工中所用的混凝土中都有聚羧酸减水剂的身影，且使用规模较大。
对于聚羧酸减水剂而言，聚醚大单体是主要生产原料，因此国内外对其关注度普遍较高，已经发展成为减水剂研究领域的热点之一。
1聚醚大单体种类我国在生产合成聚羧酸减水剂时会主要用到聚醚大单体，随着社会的不断发展，该大单体的种类也愈发多种多样，最开始只使用MPEG，后来逐渐发展APEG、TPEG、HPEG以及最新的EPEG和GPEG，其中TPEGH和HPEG两种大单体目前应用最普遍。
利用聚乙二醇单甲醚进行减水剂的制作需要历经两个步骤，其一是聚合，其二是酯化，由于该大单体不能做到彻底酯化，如果制作出的成品存在该大单体残留物，对于减水剂的性能会造成严重的不利影响，产品质量会不受控制。
利用烯丙基聚氧乙烯醚合成减水剂只需要将原溶剂与之聚合便足矣。
但是该大单体存在一个缺陷，在聚合时表现出的活性较差，与上一种大单体面临着相同的问题，当前利用其制备减水剂的效果不太理想，产量逐年下滑。
TPEG、HPEG两者合成减水剂的效果非常不错，当前在我国市场上所占比例较大，这两种大单体除了聚合活性高的优势以外，减水率也较为不错，并且制作工艺已经形成完整的体系，比较成熟。
2聚醚大单体生产工艺聚醚大单体从产生至今已有百年之久，在这段时期其工艺技术也得到了很大的突破，相对而言较为成熟。
基于工艺特点我们对生产技术进行了相应改进，在改进过程中出现了传统搅拌工艺、喷雾式生产工艺以及环路喷射式生产工艺，三种工艺技术各有优劣。
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聚羧酸母液
聚羧酸母液的五大特点：1、绿色、环保：所用原料无毒无害，生产过程中无三废产生。
2、混凝土硬化和耐久性能高：混凝土各龄期强度高，体积稳定性好，抗渗、抗冻融、抗腐蚀和抗碳化性能突出；3、适应性广：对硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐、粉煤灰水泥、火山灰水泥和各种掺合料均具有广泛的适应性。
4、综合性能突出：产品具有较高的减水率（减水率可达35%以上）和较低的坍落度损失率，改善混凝土的工作性能、提高混凝土强度和耐久性。
5、混凝土工作性好：新拌混凝土和易性良好，不离析，不泌水，粘聚性好，含气量适中，适于泵送；
名词解释
一般来说，聚羧酸母液和成品没有非常明确的界限，直接在工厂合成出来的就是母液；而针对某一个工地的要求去配制，在聚羧酸减水剂母液中添加一定的水和小料（例如防冻剂）复配好成一定浓度的溶液就是成品，即聚羧酸减水剂。
聚羧酸母液的优势
聚羧酸母液近年来得到越来越多的重视，其优势在于：(1)酯化过程，工艺简单，生产周期短；(2)原料的封端基团中含有不饱和双键，可以进行一步法直接聚合，降低生产成本；
(3)可以直接生产高浓度聚羧酸母液。
合成原料
（1）烯丙醇聚氧乙烯醚(APEG)，化学结构式：CH2=CHCH20 (CH2CH20)n H)。
（2）过硫酸铵(AI'S)，分子式(NI-I4)2S208，分子量228．2，性状：白色晶体，有一定的氧化性。
（3）过硫酸钾，分子式K2S208，分子量270，无机化合物，白色结晶，无气味，有潮解性，助燃，具刺激性。
（4）马来酸酐，分子式CHCOOCOCH；分子量98，无色针状结晶。
（5）烯丙基磺酸钠(SAS)，分子量144；结构式：CH2=CH—CH2一SO3Na；白色固体粉末。
（6）甲基丙烯磺酸钠(SMAS)，工业品，分子结构式：CH2C(CH3)CH2SO3Na，分子量158，白色片状晶体。
（7）甲基丙烯酸(MAA)，分析纯，无色液体，分子式：C4H60，分子量86，凝固点≥12．5"C。
（8）丙烯酸(从)，分子式：C3H4O2，分子量72，含量≥99．0%，无色液体，有刺激性气味。
制作过程
合成工艺简图：酯化反应→→聚合反应→→中和反应→→ 母液→→ 成品
（1）酯化反应（制备大单体）：计量聚乙二醇，将其在水浴中溶化，加入反应槽内，同时加入甲基丙烯酸，以及小料1份（对苯二酚和吩噻嗪比例为5：1），升温至90℃，加入浓硫酸（作为催化剂），继续升温至120℃，保持4.5h，后充氮气2小时，（6㎡/时，每30分钟充1瓶，共4瓶），反应完成，得到减水剂中间大分子单体聚乙二醇单甲基丙烯酸酯和水。
（经减压→蒸馏→脱水，酸化反应更为完全）。
（2）聚合反应：采用过硫酸铵引发、水溶液聚合法。
计量酯化产物即聚乙二醇单甲基丙烯酸酯，丙烯酸，分子量调节剂十二烷基硫醇，配以去离子水，泵入滴定罐A备用，是为A料。
计量过硫酸铵，配以去离子水，泵入滴定罐B备用，是为B料。
加去离子水入反应槽，升温至85℃，同时滴定A、B料。
A料3小时滴定完，B料3.5小时滴定完，保温1.5小时。
（温度控制：90±2℃）。
（3）中和反应，（是中和上面酯化反应之中使用的浓硫酸催化剂），将反应好的聚合物降温至50℃以下，边搅拌边加入纯碱，等到PH值为7左右，反应完成，得到聚羧酸减水剂母液。