早强型聚羧酸减水剂的研究进展

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。

．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。

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。

广东建材2020年第6期一种早强型聚羧酸减水剂的制备及性能研究陈柱光高洪祥杜保立陈武辉余清多（东莞市创杰新材料有限公司）【摘要】本文以相对分子质量为2400、3000、4000、5000的烯丙基聚醚（SPEG）为大单体，以丙烯酸（AA）、丙烯酰胺（AM）、2-丙烯酰胺-2-甲基丙烯磺酸（AMPS）等为小单体，采取氧化还原体系，在常温条件下通过水溶液自由基聚合来制备一种具有早强性能的聚羧酸减水剂。

同时本文讨论了酸醚比的大小、丙烯酰胺用量以及2-丙烯酰胺-2-甲基丙烯磺酸的掺量对早强性能的影响。

实验结果表明当采用酸醚比为3.8时，所合成聚羧酸减水剂对水泥分散性能最好；当使用较大相对分子质量为4000的聚醚合成聚羧酸减水剂时，水泥净浆的凝结时长最短；当分别掺入单体质量1.6%的AMPS以及等质量替代4g丙烯酸的AM时，所合成聚羧酸减水剂具有较好的早强效果；在实际应用中，使用PCE-1调整出来的混凝土具有和易性好、凝结时间短、早期强度高的优点。

【关键词】早强型聚羧酸减水剂；酸醚比；侧链长度；酰胺基；早期强度0引言混凝土的硬化是从水泥水化进行开始的，而由于水泥水化硬化特性，从水泥水化开始到混凝土凝结硬化是需要一定时间的。

对于不同的工程部位，混凝土的凝结硬化时间会有不同的要求，对于大体积混凝土往往会要求有较长的凝结时长以保证浇筑体的连续性和整体性，如水下桩，桥墩等；对于一些特殊结构构件混凝土往往要求有较短的凝结时长以缩短工期，提高生产效率，如箱梁，地铁管片等，这些特殊工程要求混凝土几个小时之内要达到特定的强度[1]。

在生产这类混凝土时通常需要掺加早强剂，这样可以显著提高混凝土早期强度，缩短脱模和养护时间，加快施工速度和进程。

然而，使用传统的氯盐、硫酸盐、亚硝酸盐等无机盐类早强剂对混凝土内部结构有一定危害，使用三乙醇胺、甲酸钙、尿素等有机类早强剂，成本昂贵，掺量不好把控，且使用条件有限制，容易导致钢筋混凝土的耐久性和抗腐蚀性降低，尤其是在混凝土预制构件上[2]。

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新型的混凝土外加剂，具有优异的分散性能和高效的减水效果，被广泛应用于混凝土、水泥砂浆等建筑材料中。

随着建筑行业的不断发展和对建筑材料性能要求的提高，聚羧酸系减水剂的研究与应用也日益受到关注。

本文将从聚羧酸系减水剂的研究现状和发展趋势两个方面对其进行深入探讨。

1. 聚羧酸系减水剂的性能特点聚羧酸系减水剂是一种高性能的分散剂，具有优异的分散性能和减水效果。

它可以显著降低混凝土和水泥砂浆的水灰比，提高材料的流动性和可泵性，从而实现混凝土的高强度、高耐久性和高致密性。

聚羧酸系减水剂还具有良好的稳定性和耐久性，能够在各种复杂环境下发挥稳定的分散效果，延长混凝土的初凝和终凝时间，提高其工艺性和施工性能。

目前，聚羧酸系减水剂已经广泛应用于混凝土、水泥砂浆、砂浆、砂浆等建筑材料中。

在混凝土中，聚羧酸系减水剂可以显著改善混凝土的工程性能和力学性能，提高混凝土的流动性和可泵性，降低混凝土的收缩和裂缝，改善混凝土的抗渗性和耐久性。

在水泥砂浆中，聚羧酸系减水剂能够显著提高水泥砂浆的张拉强度、抗压强度和耐久性，降低水泥砂浆的收缩率和渗透率，改善水泥砂浆的施工性能和装饰效果。

当前，聚羧酸系减水剂的研究主要集中在以下几个方面：一是聚羧酸系减水剂的分子设计与合成技术。

通过合理设计和精密合成聚羧酸分子结构，提高其分散性能和减水效果，实现聚羧酸系减水剂的高效化和可控化。

二是聚羧酸系减水剂的作用机理和性能评价技术。

通过深入研究聚羧酸系减水剂在混凝土和水泥砂浆中的作用机理，建立其性能评价体系，为其合理应用和精准控制提供科学依据。

三是聚羧酸系减水剂的应用技术与配方优化技术。

通过优化聚羧酸系减水剂的应用技术和配方优化技术，提高其在工程实践中的适用性和经济性，推动其在建筑材料中的广泛应用和推广。

二、聚羧酸系减水剂的发展趋势未来，随着建筑行业的不断发展和对建筑材料性能要求的不断提高，聚羧酸系减水剂的功能将呈现多样化趋势。

早强型聚羧酸减水剂的制备实验及性能分析摘要：文章通过制备实验，系统地探讨了聚羧酸减水剂（PCE）性能中的关键因素，包括酸醚比、链转移剂用量和不同功能型单体的影响。

实验结果表明，酸醚比的增加在一定范围内提高了PCE的净浆流动度，但过高的比例导致了吸附饱和，影响了分散性能；链转移剂用量的增加对PCE的初始流动度有一定促进作用，但过多则降低了分散性；在不同功能型单体的比较中，AMPS取代部分丙烯酸表现出最佳的分散性能和早期强度提升效果。

关键词：聚羧酸减水剂；酸醚比；链转移剂用量1引言随着建筑行业的不断发展，对混凝土性能的要求也日益提高。

聚羧酸减水剂（PCE）因其在混凝土中优异的分散性和早强性能而备受关注[1]。

为了深入研究PCE的性能影响因素，本文通过实验研究探讨了酸醚比、链转移剂用量和不同功能型单体对PCE性能的影响。

通过详细的实验材料及方法介绍，我们将在后续章节中分析实验结果，为混凝土材料的优化提供实用性的建议。

2实验材料及方法2.1实验原材料和设备（1）实验材料：丙烯酸（AA）、抗坏血酸（Vc）、丙烯酰胺（AM）、双氧水，聚醚单体OXST-804，98%纯度的3-巯基丙酸，98%纯度的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS），以及N-羟甲基丙烯酰胺（N-MAM）。

建筑材料选用强度等级为P·0 42.5R的水泥，细度模数为2.6的河砂作为细骨料，5~25mm规格的石作为粗骨料，F类Ⅱ级的粉煤灰作为掺合料，S95级的矿粉作为矿物掺合料，采用自制的普通型聚羧酸减水剂作为外加剂。

（2）实验设备：恒温水浴锅、增力搅拌器、蠕动泵、净浆搅拌机、混凝土搅拌机、标准养护箱、压力试验机、混凝土振动台以及电子天平。

2.3实验方法在反应器中，OXST-804和去离子水按顺序加入，随后升温至40℃，确保聚醚OXST-804充分溶解[2]。

随后加入双氧水，5分钟后开始同时匀速滴加1#和2#溶液。

1#溶液由丙烯酸和功能型小单体配制而成，而2#溶液则是由链转移剂和抗坏血酸组成的水溶液。