国内减水剂用两亲性聚合物的研究进展

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。

【初中生物】从造纸废液中提炼“工业味精”日前，由深圳诺普信农化股份有限公司参与的“碱木质素的改性及工业废液的资源化高效利用”项目获得度国家科技二等奖，其成果核心专利“高磺化度高分子量木质素基高效减水剂及其制备方法”已申请美国专利，同时围绕该核心专利共获得30件中国发明专利，形成了比较完善的自主知识产权体系。

目前，这项技术发明已成为产学研合作的典型。

解决碱木质素改性难题据记者了解，表面活性剂被誉为“工业味精”，在混凝土、水煤浆和农药制剂等领域都有重要应用。

木质素是仅次于纤维素的第二大可再生资源，以可再生资源为原料制备可生物降解的大宗工业表面活性剂是我国经济社会发展的必然需求。

深圳诺普信农化股份有限公司项目相关负责人向记者介绍，我国造纸工业以碱法制浆为主，在制浆过程中，植物中的木质素变成碱木质素溶解于废液，成为黑液的主要成分，在我国每年产生的2亿吨黑液中，约含2000万吨碱木质素。

“过去我们常常采用碱回收和膜分离两种方式处理黑液，但这两种方式都存在其自身不可避免的局限性。

由于碱木质素结构复杂、分子量低且分布宽、反应活性低等原因，导致对碱木质素进行改性并实现造纸黑液的资源化高效利用成为一个世界级的难题。

”针对这个难题，诺普信方面表示，经过长期研究，其发明了调控碱木质素及改性产物聚集结构的新技术、建立了制备高磺化度高分子量的木质素两亲聚合物的新技术、发明并优化了“黑液全组份利用”工艺，在国内外首次直接以“黑液”为原料，成功制备了高性能工业表面活性剂系列产品。

这项成果成功实现了造纸工业废液的资源化高效利用，大大促进了我国大宗工业表面活性剂的绿色制造。

“通过技术发明的改进和创新，我们首次发现碱木质素在溶液中高度聚集是反应活性低的主要原因，我们发明的预处理技术打开其聚集结构，解决了黑液中碱木质素反应效率极低及改性产物应用性能差的难题，大幅度提高了反应效率和应用性能。

”产品年产量将超过50万吨诺普信项目相关负责人向记者表示，碱木质素改性等一系列相关难题攻破之后，在工农业领域得以广泛应用。

国内外聚羧酸外加剂的研究进展和现状褚阳在捷克首都布拉格召开的第十届国际混凝土外加剂会议上，我国科研机构和外加剂公司20人参加。

根据会议文献资料显示，当今技术发展呈现以下几个特点。

一、是未来聚羧酸产品的发展趋势为低掺量、高效能、多功能化，能适应多变化成分的水泥和掺合料，能抵抗高含泥量砂石和水泥中的过量的硫酸盐的吸附。

国外聚羧酸外加剂仍然以聚酯型为主，日本近年的聚羧酸减水剂的重大发展为强制所有外加剂和混凝土减缩剂复合使用，日本土木协会提出了新的规范，对每个等级的混凝土提出了控制混凝土收缩的指标。

针对混凝土泌水问题，市场上推出了混凝土增稠剂来改善混凝土的和易性。

土耳其、印度等发展中国家也在引进中国的聚醚一步法合成技术。

二、是本次会议报道的新的大单体新品种为VPEG。

该大单体的聚合方法为在30℃以下和马来酸酐聚合。

小分子磷酸型聚羧酸，双磷酸盐作为吸附螯合基团，链接着聚乙二醇，该产品为法国Chryso SA 公司持专利，已经形成工业化生产。

三、是由于混凝土工业的迅速发展，大量天然的砂已经消耗殆尽，人工砂的大量使用，给行业的发展带来了新的问题。

高含泥量是大家面临的技术难题。

聚羧酸减水剂对砂石中泥的强烈吸附，对泥的吸附量为290毫克/克，传统外加剂（如萘系，脂肪族等）的对泥吸附量为40毫克/克，所以在高含泥砂石的应用场合,萘系等传统外加剂具有一定的优势。

研究指出聚乙二醇（2000），可以部分缓解聚羧酸对泥的吸附，可以作为泥吸附的牺牲剂使用，国内的初步评价结果已被肯定。

钾离子也可以被泥吸附。

另有报道，丙烯酸羟烷基酯加入聚羧酸减水剂分子结构中也可以减少聚羧酸减水剂对泥的敏感性。

四、是德国Plank研究小组，肯定了IPEG（国内TPEG 501）是最好的聚羧酸减水剂，并和APEG、MPEG 类羧酸进行了对比。

IPEG微观结构为星状聚合物，具有柔性链段微观结构，对水泥吸附量少，MPEG酯类减水剂为梳型结构，APEG为捧状刚性结构，水泥吸附量高。

乙二醇单乙烯基聚乙二醇醚大单体(epeg)合成聚羧酸减水剂的研究乙二醇单乙烯基聚乙二醇醚大单体(epeg)作为一种非离子型表面活性剂，具有一定的亲水性和润滑性，广泛应用于聚合物材料、医用材料、食品包装等领域。

近年来，epeg已被应用于聚羧酸减水剂的生产中，以期提高减水剂的性能，本文就这方面的研究做一简要阐述。

一、epeg合成聚羧酸减水剂的原理聚羧酸减水剂是以丙烯酸、醋酸丙烯酯等单体为主要原料合成的，其分子结构中含有大量的羧酸基(-COOH)。

epeg具有两端不同的官能团，可以与聚羧酸分子中的羧酸基反应，形成化学键。

通过这样的反应，epeg与聚羧酸分子结合在一起，形成一种新型的减水剂。

二、epeg合成聚羧酸减水剂的优点1.改善减水剂性能：epeg含有一定长度的聚氧乙烯链，可以增加减水剂分散性和润湿性，提高减水剂的可溶性，同时还能增加减水剂的分子量，提高减水剂的稳定性。

2.改善混凝土性能：添加epeg合成的聚羧酸减水剂能够明显改善混凝土的可泵性和流动性，提高混凝土强度，减少混凝土缩水裂缝，同时还具有很好的延性和减水率。

3.改善环保性能：epeg合成的聚羧酸减水剂不含有毒性和刺激性物质，对环境无不良影响，符合现代化的环保理念。

三、epeg合成聚羧酸减水剂的制备方法epeg合成聚羧酸减水剂主要包括以下步骤：1.将epeg溶于适量的水中，调节pH值、温度等合成条件。

2.添加一定量的过氧化氢、邻苯二酚等引发剂，促成反应的进行，反应顺利后可得到稳定的epeg。

3.将epeg与丙烯酸、醋酸丙烯酯等单体混合，通过自由基聚合反应得到聚羧酸减水剂。

四、总结epeg是一种优良的聚合物表面活性剂，经过改性后可以合成出一种性能良好的聚羧酸减水剂。

该技术具有简单、环保、效果显著等优点，具有广阔的应用前景，同时还有进一步改进和探究的空间。

·79·聚羧酸减水剂的合成及性能研究 高淑星（山东易和环保科技有限公司，山东 济南 201100）1 引言聚羧酸减水剂与传统的减水剂相比，性价比更高，更适用于现代建筑工程中。

聚羧酸减水剂在使用过程中体现出少掺量、高性能的产品特色，既可以使建筑外体美观牢固、不易燃、不易爆，安全适用于火车和汽车运输;同时，聚羧酸减水剂还是绿色环保产品，可应用于居住及办公场所等。

2 聚羧酸减水剂简述聚羧酸减水剂是一种水泥分散剂，主要与水泥混凝土配合应用于建筑工程中，这种新一代的高性能减水剂深受建筑工程市场好评。

聚羧酸减水剂2003年由国外引进，2007年聚羧酸减水剂产量增加，直至2017年大幅增加，年均产量在700×104 t。

目前，我国是聚羧酸减水剂使用量最大的国家。

2.1 聚羧酸减水剂的结构聚羧酸减水剂由主链和众多的支链组成，属于梳型分子结构，它采用自由基水溶液共聚方法合成。

聚羧酸减水剂中的聚羧酸高性能减水剂带有羧基（-COOH）等活性亲水基团及聚氧化乙烯链基等不饱和单体，主要原料有甲基丙烯酸、丙烯酸等，其分子结构转变为静电斥力效应和空间位阻效应共同作用结构，放弃了最初的单一静电斥力效应结构，最终形成立体分散系统。

聚羧酸减水剂最初在生产中采用酯类大单体减水剂为原料，导致较多的生产缺陷，如设备使用复杂不易操作、生产周期长、供应市场能力弱等问题，随着科研技术的发展，在多次试验和实践中，逐渐使用成本低、效率高的醚类大单体，使聚羧酸系减水剂的生产过程变得简化且效率高。

2.2 聚羧酸减水剂的合成2.2.1 聚羧酸减水剂母液的合成不饱和聚醚大单体在引发剂的作用下产生共聚，将带有活性基因的枝连接到主链上，采用不同品种的聚醚大单体、丙烯酸为主要原料，常温合成或加热合成。

2.2.2 聚羧酸减水剂的复配以聚羧酸减水剂母液为原料，根据需要适量添加缓凝、引气、消泡、防冻、保水等多种成分，溶解混合过程。

2.2.3 聚羧酸减水剂的合成方法聚羧酸减水剂的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。

两亲高分子与阳离子表面活性剂的相互作用研究的开题报告题目：两亲高分子与阳离子表面活性剂的相互作用研究研究背景和意义：两亲高分子是具有亲水及亲疏水两端的化合物，其结构特点使得其在水中形成特殊的聚集态，具有很强的自组装性质。

而表面活性剂则是一类常用的功能性化合物，其分子具有亲水性头部和亲疏水性尾部，可以在水中形成胶束及其他微结构，广泛应用于制备纳米材料、药物载体等领域。

然而，两亲高分子与表面活性剂的相互作用研究较为有限，尤其是针对阳离子表面活性剂。

目前已有的研究多集中于非离子表面活性剂的作用机制及应用，但在实际应用中，阳离子表面活性剂的使用更为普遍。

因此，深入研究两亲高分子与阳离子表面活性剂之间的相互作用，并揭示其作用机制，有助于进一步优化纳米材料及药物载体的制备工艺，并推动相关领域的发展。

研究内容和方法：本研究旨在对两亲高分子与阳离子表面活性剂的相互作用进行深入研究。

具体研究内容包括：（1）两亲高分子与阳离子表面活性剂的聚集行为及微观结构特征；（2）两亲高分子与阳离子表面活性剂的相互作用机制探究；（3）两亲高分子/阳离子表面活性剂纳米颗粒的制备及性质表征。

本研究将采用多种分析手段，包括动态光散射（DLS）、透射电镜（TEM）、差示扫描量热（DSC）等方法对两亲高分子与阳离子表面活性剂相互作用的微观结构特征进行研究；利用核磁共振（NMR）及紫外可见光谱（UV-vis）对其作用机制进行探究；并最终制备两亲高分子/阳离子表面活性剂纳米颗粒，并对其物理、化学性质进行表征。

预期成果和意义：本研究预计可以深入探究两亲高分子与阳离子表面活性剂的相互作用，揭示作用机制，并制备了两亲高分子/阳离子表面活性剂纳米颗粒。

从而为相关领域的纳米材料及药物载体的设计、制备及应用提供了新思路和理论基础。

预期结果可进一步推动相关领域的发展，并为未来的相关研究提供参考。

2010年1月Jan .2010化　学　工　业　与　工　程CHE M I CAL I N DUST RY AND E NGI N EER I N G第27卷Vol .27　第1期No .1收稿日期:2009-06-24基金项目:先进建筑材料四川省重点实验室2008年度培育基金项目(08zxxp07);四川省科技攻关计划项目(06ZS2102);四川省建设厅新型墙体材料专项基金支持。

作者简介:刘佳奇(1984-),男,内蒙古赤峰市人,硕士研究生,主要从事混凝土外加剂研究。

联系人:霍冀川,电话:(0816)2419209,E 2mail:huojichuan@s wust .edu .cn 。

文章编号:1004-9533(2010)01-0073-06发泡剂及泡沫混凝土的研究进展刘佳奇,霍冀川,雷永林,李　娴(西南科技大学应用化学研究所,四川绵阳621010)摘要:概述了发泡剂及其在各种领域的应用。

重点探讨了混凝土发泡剂以及泡沫混凝土的制备工艺,对国内外泡沫混凝土材料研究现状进行了综述,展望了混凝土发泡剂及泡沫混凝土的未来发展趋势。

关键词:发泡剂;泡沫混凝土;应用中图分类号:T Q314.259　文献标识码:AProgress i n Foam i n g Agent and Foamed ConcreteL I U J ia 2qi,HUO J i 2chuan,LE I Yong 2lin,L I Xian(I nstitute of App lied Chem istry,Southwest University of Science and Technol ogy,M ianyang 621010,China )Abstract:The f oa m ing agent and the app licati on in many fields,es pecially f oa m ing agent app lied in con 2crete were intr oduced briefly,and the p reparati on technol ogy of f oa med concrete were discussed .The re 2cent p r ogress of f oa med concrete in domestic and f oreign countries were summarized,and the devel op ing tendency of f oa m ing agent and f oa med concrete were als o p r os pected .Key words:foa m ing agent;foa med concrete;app licati on 混凝土材料现已成为全世界各种结构工程建设首选的建筑材料。

表面活性剂行业发展现状及趋势分析一、表面活性剂概况表面活性剂是指分子结构为两亲性结构（亲水基亲水、疏水基亲油）的一类化合物，加入少量能使其溶液体系的界面状态发生明显变化。

表面活性剂上游主要为石油衍生物和天然油脂衍生物，由于表面活性剂成本构成中原材料占比较高，因此表面活性剂价格的波动与原材料价格的波动关系密切。

表面活性剂行业下游应用非常广泛，被誉为“工业味精”，品种多达数千种，涉及国民经济的各个领域，如水处理、玻纤、涂料、建筑、油漆、日化、油墨、电子、农药、纺织、印染、化纤、皮革、汽车工业、航天航空等。

按照化学结构进行分类，表面活性剂一般分为离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂。

离子型表面活性剂可以进一步分为阴离子型、阳离子型和两性离子型表面活性剂。

二、现状2018年全球表面活性剂消费量超过1680万吨，市场价值392亿美元。

预计未来5年，全球表面活性剂市场将以年均2.6%的速度增长，到2023年将达到1910万吨。

增长将主要由亚洲市场推动，中国将继续保持每年 4.1%的增长率，印度和越南等新兴市场增速较快。

美国、西欧和日本等市场的年增长率将在 1.2%-1.6%之间。

2018年，阴离子表面活性剂的消耗量占比约50%，在家用洗涤剂领域应用较广。

非离子表面活性剂的消耗量占比约39%，发展态势良好，未来增速有望超越行业。

据调查数据显示，家用洗涤剂仍然是表面活性剂最重要的应用领域，约占全球主要消费区域的43%，在未来五年内平均每年增长2%。

个人护理应用仍然是表面活性剂消费的一个越来越重要的部门，占全球总消费量的10%，但预计在预测期内增长率将高于平均3.1%。

其他主要下游还包括工业与公共清洗、食品加工等领域。

不含聚醚大单体，2018年国内表面活性剂产品合计产出243.22万吨，销量合计242.11万吨，2013年以来平稳增长。

国内表面活性剂分类与国际结构类似。

其中阴离子产销量为120.31万吨和120.71万吨，非离子（含聚醚及减水剂大单体）产销量分别为210.23万吨和207.67万吨，阳离子产品产销量分别为7.91万吨和7.98万吨，其他及两性离子产品产销量分别为11.73万吨和11.32万吨。