聚羧酸减水剂 市场分析
聚羧酸减水剂生产环保说明
聚羧酸减水剂生产环保说明预览说明:预览图片所展示的格式为文档的源格式展示,下载源文件没有水印,内容可编辑和复制聚羧酸外加剂生产说明1、项目由来随着我国城镇化进程和基础设施建设的步伐逐渐加快，混凝土的需求量不断增多，同时也大大推动混凝土外加剂的需求量。
从全国围来看，掺有外加剂的混凝土约占混凝土总量的40%，与国外先进国家60%~80%的比例相比，我国在使用量上还存在较大差距，即外加剂的生产还有较大的发展空间。
根据相关市场调查，我国每年对减水剂的需求量高达几百万吨，由此可见，该类材料仍具有较大前景和市场需求。
目前，聚羧酸减水剂在发达国家的使用率已占绝对优势，相比而言，我国的使用量并不客观，但该材料的使用在我国的高速铁路建设、公路桥梁建设、水利工程及高层建筑中已得到广泛的认可，其用量正以每年20%~30%的速度递增。
聚羧酸减水剂是一种高性能减水剂，是应用到水泥混凝土中的一种分散剂，广泛应用于高速铁路、高速公路、桥梁、大坝、隧道、高层建筑等工程。
该产品绿色环保，不易燃，不易爆，可安全使用火车和汽车运输。
聚羧酸高性能减水剂作为第三代减水剂比传统的（第一代以木质素减水剂为代表，第二代减水剂以萘系、三聚氰胺为代表）减水剂，在性能上有明显的优势，混凝土工作性能大幅度提高，减水率高，坍落度保持好，无甲醛环保无污染，工业生产无“三废”排除，利于可持续发展，是绿色环保型材料。
2、生产工艺2.1生产母液工艺流程简述：节pH值→入待检罐→检验→合格产品入成品罐先通过流量计向反应釜中加入定量水，开启反应釜电机，打开蒸汽阀门，向反应釜夹套中送入低压蒸汽，再通过投料口加入聚醚物料。
物料加入完毕后，封闭投料口，待反应釜物料温度稳定在一定温度时，开启计量槽阀门，在规定时间，将引发剂溶液和小单体溶液匀速滴加至反应釜，保温一定时间后，向反应釜夹套打入循环冷却水，待温度下降后，加水，再加入中和剂溶液中和体系溶液即得聚羧酸高性能减水剂母液成品。
聚羧酸高性能减水剂
目录1.减水机理 (2)2.优良的性能 (2)2.1 减水剂的匀质性分析 (2)2.2 水泥水化热－电性能分析 (3)2.3 早强效应 (3)2.4减水性能分析 (4)2.5 环保分析 (4)聚羧酸高性能减水剂聚羧酸系高性能混凝土减水剂是20世纪80年代中期由日本首先开发应用的新型混凝土减水剂。
它主要是通过不饱和单体在引发剂作用下共聚，将带活性基团的侧链接枝到聚合物的主链上，使其同时具有高效、控制坍落度损失和抗收缩、不影响水泥的凝结硬化等作用。
聚羧酸系高性能减水剂是完全不同于萘磺酸盐甲醛缩合物NSF 和三聚氰铵磺酸盐甲醛缩合物MSF减水剂，即使在低掺量时也能使混凝土具有高流动性，并且在低水灰比时也具有低粘度和坍落度保持性能。
它与不同水泥有相对更好的相容性，是高强高流动性混凝土所不可缺少的材料。
聚羧酸系混凝土减水剂是继木钙和萘系减水剂之后发展起来的第三代高性能化学减水剂，与传统减水剂相比主要具有以下几个突出的优点:a.高减水率：聚羧酸高性能减水剂减水率可达25-40％。
b. 高强度增长率：很高的强度增长率，尤其是早期强度增长率较高。
c.保坍性优异：极好的保坍性能，可保证混凝土极小的经时损失。
d.匀质性良好：所配混凝土有非常好的流动性，容易浇注和密实，适用于自流平、自密实混凝土。
e. 生产可控性：可通过对聚合物分子量、侧链的长短、疏密及侧链基团种类的调整来调节该系列减水剂的减水率、保塑性和引气性能。
f.适应性广泛：对各种纯硅、普硅、矿渣硅酸盐水泥及各种掺合料制混凝土均具有良好的分散性及保塑性。
g.低收缩性：能有效提升混凝土的体积稳定性，较萘系减水剂混凝土28d收缩降低了20%左右，有效的减少了混凝土开裂带来的危害。
h.绿色环保：无毒性、无腐蚀性，不含甲醛及其他有害成分。
1.减水机理聚羧酸高性能减水剂是运用分子结构设计原理，以DLVO电荷排斥理论和空间位阻效应理论为基础，将带有不同功能的活性基团接枝到主链上聚合而成。
常温合成聚羧酸减水剂及其性能研究
常温合成聚羧酸减水剂及其性能研究摘要：以乙二醇单乙烯基聚乙二醇醚（EPEG）为大单体，丙烯酸（AA）为共聚单体，采用过硫酸钾/硫酸亚铁氧化还原引发体系，巯基丙酸（MPA）为链转移剂，常温合成了聚羧酸减水剂。
研究了酸醚比、引发剂及链转移剂对水泥分散性的影响，确定减水剂的制备工艺。
1 引言聚羧酸减水剂由于分子结构可设计性、低掺量和高效减水的特点而在混凝土领域广泛应用。
目前，市场上广泛应用的聚羧酸减水剂产品主要是在40-80度条件下合成的，常用大单体有甲氧基聚乙二醇醚(MPEG)、甲基烯丙烯聚氧乙烯醚(HPEG)、异戊烯醇聚氧乙烯醚(TPEG)等，这类大单体活性较低，聚合需要加热到一定温度，反应速率低，势必增加生产能耗，另外该类减水剂对黏土适应性差。
乙二醇单乙烯基聚乙二醇醚(EPEG)是当前研发的新型2+2型聚醚大单体，因其大单体高聚合活性而受到行业关注。
与常用大单体分子结构不同的是，EPEG结构中特殊的C-O键分子结构，因不饱和双键与氧原子直接相连，从而改变了大单体在聚合时的电荷分布环境，提高了双键反应活性。
因此关于EPEG大单体在聚羧酸减水剂合成工艺中的应用与推广具有相当大的经济价值。
本文研究了乙二醇单乙烯基聚乙二醇醚（EPEG）大单体与丙烯酸（AA）共聚常温合成聚羧酸减水剂的工艺。
2 实验部分2.1减水剂的合成工艺称取EPEG大单体加入四口瓶中，再加入定量去离子水，搅拌至大单体全部溶解后，同时滴加由巯基丙酸、硫酸亚铁以及去离子水配置的A液体和由丙烯酸和水配的B液。
在实验过程中控制滴加速度，匀速滴加至底液中，滴加结束后保温3h,调节PH值为6~7。
3 结果与讨论3.1引发剂用量对减水剂性能影响固定n(AA):n(EPEG)=3:1,巯基丙酸占EPEG总质量的0.5%，其中m(过硫酸钾):m(硫酸亚铁)=2:1。
引发剂用量对减水剂分散性影响如图1a所示。
图1 （a)引发剂、（b)酸醚比和（c)链转移剂对减水剂分散性影响由图可知，引发剂用量占单体总质量0.5%~0.55%时，其水泥净浆初始流动度效果较好。
聚羧酸减水剂
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应用范围
应用范围
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。
使用方法
使用方法
掺量范围：一般情况下，折算20%含固量时掺量为胶凝材料重量的0.5～1.5%，推荐掺量为1.0%。
合成方法
合成方法
对于聚羧酸减水剂的合成，分子结构的设计是至关重要的，其中包括分子中主链基团、侧链密度以及侧链长 度等。合成方法主要包括原位聚合接枝法、先聚合后功能化法和单体直接共聚法。
1、原位聚合接枝法
以聚醚作为不饱和单体聚合反应的介质，使主链聚合以及侧链的引入同时进行，工艺简单，而且所合成的减 水剂分子质量能得到一定的控制，但这种方法涉及的酯化反应为可逆反应，在水溶液中进行导致接枝率比较低， 已经逐渐被淘汰E14]。
优劣特点
优劣特点
在很多混凝土工程中，萘系等传统高效混凝土由于技术性能的局限性，越来越不能满足工程需要。在国内外 备受的新一代减水剂，聚羧酸系高性能减水剂，由于真正做到了依据分散水泥作用机理设计有效的分子结构，具 有超分散型，能防止混凝土坍落度损失而不引起明显缓凝，低掺量下发挥较高的塑化效果，流动性保持性好、水 泥适应广分子构造上自由度大、合成技术多、高性能化的余地很大，对混凝土增强效果显著，能降低混凝土收缩， 有害物质含量极低等技术性能特点，赋予了混凝土出色的施工和易性、良好的强度发展、优良的耐久性、聚羧酸 系高性能减水剂具有良好的综合技术性能优势及环保特点，符合现代化混凝土工程的需要。因此，聚羧酸系高性 能减水剂正逐渐成为配制高性能混凝土的首选外加剂。据报道，日本聚羧酸外加剂使用量已占所有高性能外加剂 产品总量的80%以上，北美和欧洲也占了50%以上。在我国，聚羧酸系减水剂已成功应用仅在三峡大坝、苏通大桥、 田湾核电站、京沪高铁等国家大型水利、桥梁、核电、铁路工程，并取得了显著的成果。
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
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（ 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
2万吨聚羧酸高性能减水剂建设项目可行性研究报告
2万吨聚羧酸高性能减水剂建设项目可行性研究报告1总论1.1概述1.1.1项目名称项目名称：2万吨/年聚羧酸高性能减水剂建设项目承办单位：企业性质：民营企业建设方负责人1.1.2主办单位基本情况株洲鸿宇特种建材有限公司位于湖南省株洲市攸县攸州工业园，园区位于县城西部，紧邻湘东铁路、106国道、315省道，与衡茶吉铁路、衡炎高速、岳汝高速相距仅4公里，与攸县县城相距仅1公里，紧邻县城汽车站，距火车站车程仅五分钟，交通运输十分便利。
公司总投资3000万元，注册资本2500万元，占地面积50亩，有十分广阔的发展空间。
公司致力于研究、开发和推广适用于建筑行业的化学添加剂产品。
公司的目标是要成为湖南省乃至全国最专业的商品混凝土外加剂供应商，为混凝土用户量身提供建筑添加剂的专业技术支持，改善商品混凝土生产及应用品质，为水泥基建材料注入优越性能，开启化学剂外加剂应用的最大潜能。
公司依托长沙理工大学的人才和技术优势，充分利用“湖南省重点实验室和工程研究中心”等科技创新平台，组建起一支由专家、教授、高工等专业技术人员组成的高素质管理和研发团队。
目前，公司即将上马一套2万吨/年的聚羧酸高性能混凝土减水剂生产装置。
1.2项目提出的背景，投资的目的、意义和必要性1.2.1项目提出的背景化学外加剂是降低水泥用量、提高工业废渣利用率、实现混凝土高耐久性和性能提升最有效、最经济、最简便的技术途径, 是制造现代混凝土的必备材料和核心技术, 也是混凝土向高科技领域发展的关键材料, 被认为是继钢筋混凝土、预应力钢筋混凝土之后的混凝土技术的第3次突破。
减水剂作为化学外加剂中最重要成员之一, 它对现代混凝土的发展起到了不可替代的作用。
自20世纪60年代日本和联邦德国相继开发出了β-萘磺酸甲醛缩合物和三聚氰胺甲醛缩合物超塑化剂, 俗称高效减水剂, 由此引发了世界范围内的高效减水剂的研究、开发和应用的热潮。
这类传统聚电解质类减水剂, 包括萘系、三聚氰胺系、氨基磺酸盐系和木质素磺酸盐系等, 对新拌混凝土具有较好的工作性, 并持续发展和应用了30余年,至今仍占有一定市场份额, 但是, 由于自身结构和分散作用机理的局限性, 使得它们存在一系列如坍损大、收缩大、环境不友好等几乎无法克服的问题。
聚羧酸高性能减水剂新标准和相关知识
剂
木质 素
磺酸 盐
引气 剂
膨胀 剂
速凝 剂
葡萄糖 酸 盐
产 197.4 量2
4.6 3
1.64
9.94
11.56
0.41 3
41.43
17.51
0.34
100
35.4 1
4.5
注：1.表中高性能减水剂按照20%液体计算，其余外加剂均已折成固体。2.不包括各类复合外加剂
250
各种减水剂产量
200
产量（万吨）
150
产量 100
50
0
萘系
蒽系 洗油氨系基磺酸盐 脂肪族 密高胺性系能减木水质剂素磺酸盐 引气剂 膨胀剂 速凝葡剂萄糖酸盐
我国聚羧酸系减水剂年用量的统计
年用量（万t/a)
45
41.3
40
35
30
25
20 15
15
10
5
5 0.2 0.3 0.4 1.5
2
0
2000年 2001年 2002年 2003年 2004年 2005年 2006年 2007年
1170
152
20.0 19.5
2.2 52.4 70.3 77.6 80.7 7.5 45.9 60.0 65.7 70.2
PCA+引气剂
21.5 7.8 50.3 64.5 72.9 75.6
电通量/C
1800 1500 1200
900 600 300
0
1453
660 416
FDN
1333 560 380
28d样品的孔径分布图
浆体
最可几孔径
纯水泥（Ref）
58nm
掺萘系减水剂（FDN） 40nm
聚羧酸减水剂聚醚大单体工艺技术简析
(4)仿真分析。
引进法国ESI专业复合材料设计模拟软件，主要包含PAM-CRASH、SYSPLY、PAM-RTM三大模块；二维设计软件Caxa、CAD，三维设计软件Solidworks、Catia；建立复合材料计算机设计仿真实验室。
在计算机仿真模拟技术的推动下，复合材料的成型材料、铺层设计和制造工艺广泛采用数字化仿真模拟技术，实现对产品测试的实际仿真，与产品性能协同的工艺参数微调以及评价产品在使用环境中的表现。
(5)加工制造。
基于以上研制的高性能复合树脂胶黏剂以及具有适宜活性的混杂纤维增强材料，采用层压技术与RTM 等技术相结合的复合手段，进行大型构件的成型，对成型工艺进行系统研究，探讨成型温度、压力、成型时间等关键参数对复合材料宏观及微观结构的影响。
依托复合材料 MBD 技术，完成零件制造阶段全三维数字化生产，从根本上改变传统复合材料的设计制造方式，采用数字量形式对产品进行全面描述和数据传递，实现了设计与制造之间数据的无缝集成。
(6)ATE测试工装系统。
记录并实时监控产品生产测试过程数据，并与信息系统有效的管理起来。
有效的控制与管理产品生产中的原始数据。
3 结语以工业4.0智能化生产流程作为重要支撑，解决了个性定制难以规模化生产的困难，做深全品类个性化定制领域。
将LFT、SMC、拉挤及缠绕生产线与后道工序通过智能化升级，基于云平台的创建，将资源进行全面整合，建立了多个联动控制系统。
产品生产每个环节的原始记录都采用计算机采集、记录、保存，提高了工作效率，保证了原始记录的完整性，提高了产品的合格率，车间生产产品的一次送检合格率均在99%以上。
网络数据平台的构建围绕着公司运作的几个大的职能部门，从销售订单的确定开始、到原材料的采购、原材料的检验入库、生产、销售打包、财务核算等各个环节，利用计算机软件技术，建立了一套协同工作的平台。
在这个平台上，各个部门之间能够及时的共享信息、协同工作，当一方面有需求发生变化时，另一方面能及时的了解到该信息，提高了工作效率。
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水泥产量
时间 （万吨） 月度同比增长（%）
2012年1-2月 21588 4.80
2012年3月 17928 7.90
2012年4月 19666 4.00
2012年5月 20511 4.30
2012年6月 20717 6.50
2012年7月 19117 6.10
2012年8月 19555 8.70
2012年9月 20966 12.00
2012年10月 21006 11.50
2012年11月 20108 9.40
2012年12月 18180 5.40
2013年1-2月 23729 10.80
2013年3月 18698 6.90
2013年4月 21488 8.70
2013年5月 22427 8.50
2013年6月 22754 8.80
2013年7月 21182 9.10
2013年8月 21484 8.20
2013年9月 22505 6.40
近些年，我国混凝土行业发展迅速，特别是中小型城市的发展。城市公路建设、桥梁建
设与住宅都与混凝土行业息息相关，从而带动外加剂减水剂行业的高速发展，加上近几年对
于聚羧酸减水剂的大力推广及应用，其产量迅速增长，“十二五”期间产量将同比增长269%。
市场分析：
前言：和发达国家相比，目前我国预拌混凝土发展程度还很低；随着“禁止现拌，支持预拌”
的政策不断推广趋严以及“十二五”规划方向的确定，未来预拌混凝土将得到持续快速的发
展，这将给减水剂带来发展大机会。分子结构决定了聚羧酸系减水剂性能远优于之前产品，
减水剂大国日本的发展经验表明聚羧酸系减水剂是我国未来发展的方向。目前政策已经从客
运专线强制使用聚羧酸系减水剂来推广三代产品，未来其应用趋势将从重大工程重点部位向
一般重大工程、普通工程拓展。聚羧酸系减水剂上游成本有望大幅下降，同时萘系产品的成
本不断上涨，混凝土企业使用聚羧酸系的动力将大增，对二代减水剂的替代有望加速进行。
一、水泥市场
1、水泥产量
0%2%4%6%8%10%12%14%16%18%20%0
5
10
15
20
25
2000至2012年水泥产量及增长率
水泥产量（亿吨）
增长率（%）
2、2011年中国商品混凝土十强企业
排序 公司名称 混凝土产量（万方） 全国占比（%） 销售收入（万元） 平均单
价 （元/方）
1 华润水泥 1383 0.97% 410,304 297
2 上海建工材料1150 0.81% 378,785 329
3 冀东混凝土 1050 0.74% 350,617 334
4 中建商品混凝土 919 0.65% 312,800 340
5 金隅集团 738 0.52% 230,000 312
6 上海建工构件600 0.42% 198,000 330
7 西部建设586 0.41% 210,178 359
8 江苏伟业 378 0.27% 135,100 357
9 上海城建377 0.26% 124,900 331
10 江苏名和 377 0.26% 120,900 32
二、聚羧酸减水剂市场
1、 产量
2、 2012年中国聚羧酸减水剂企业十强
排名 企业 销售量 除税销售收入 羧酸产能 员工人员 市场占
有率
（万吨） （亿元） （万吨）
1 江苏博特 17.46 7.8 34.5 340 7.59%
2 科隆精化 13.5 4.25 14 539 5.87%
3 科之杰集团 10.98 3.88 80 746 4.77%
4 天津飞龙 7.67 3.11 40 202 3.34%
5 华伟银凯 7.9 2.93 27 307 3.43%
6 山西凯迪 7.8 2.78 30 312 3.39%
7 山西黄腾 6.7 2.49 15 171 2.91%
8 吉龙化学 5.28 2.35 8.6 960 2.30%
9 武汉格瑞林 5.41 2.24 10.55 212 2.35%
10 北京建工研究院 5.4 2.22 10 180 2.35%
三、甲基丙烯醇市场