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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。
木质素磺酸钠能够提高混凝土拌合物和易性，提高混凝土耐久性和力学性能[1]，但因其减水率低、引气性高，在混凝土中应用时往往需要大掺量，这样会导致混凝土含气量增大，强度下降，因此应用受限[2]。
而聚羧酸作为一类减水剂，减水率高，能在较低掺量下改善混凝土拌合物和易性，提高混凝土力学性能和耐久性[3-4]，因此应用广泛，但是其保坍效果较差[5]，敏感性较高。
因此，提高聚羧酸保坍性能，降低其敏感性是改善其性能的重要方向。
已有研究表明，采用木质素接枝聚羧酸能优化聚羧酸系减水剂的性能[6-7]，降低其敏感性，改善混凝土拌合物和易性，但对木质素磺酸盐接枝聚羧酸减水剂在高含粉量和高含泥量用砂制备的混凝土中的应用研究较少。
因此，本文在已有研究的基础上，以木质素磺酸钠、丙烯基聚醚和丙烯酸为原料，常温合成木质素磺酸钠接枝聚羧酸系高性能减水剂（M-PCE），研究了其对高石粉含量和高含泥量用砂条件下制备的混凝土性能的影响，为工程应用提供借鉴。
1、试验部分1.1 原材料水泥：山东某水泥厂P·O 42.5水泥。
砂：包括河砂和机制砂，均为中砂，细度模数2.4，机制砂含粉量10%，河砂含泥量5%；石子：碎石，粒径5~25mm。
粉煤灰：山东黄台火电厂II级FA。
矿粉：鲁新S95级。
外加剂：聚羧酸系高性能减水剂（PCE），减水率25%，市售；M-PCE，减水率25%，自制；PCE-CK，减水率25%，自制，与M-PCE的合成工艺一致，但未进行木质素磺酸钠（MN）接枝的减水剂。
水泥、粉煤灰、矿粉的化学组成见表1。
表1 胶凝材料化学成分%1.2 木质素磺酸钠接枝聚羧酸系高性能减水剂的制备方法M-PCE的合成步骤如下：（1）固态大单体溶解：将甲基烯丙基聚氧乙烯基醚、去离子水倒入四口烧瓶中，然后放置在加热套内，同时插入温度计以便于实时监测反应温度，然后在四口烧瓶内插入搅动棒搅拌至大单体全部溶解；（2）分别制作A瓶滴加液和B瓶滴加液并使液体均匀，A瓶为丙烯酸（AA）和纯净水，B瓶为VC、巯基乙酸（TGA）、MN和纯净水；（3）以双氧水为引发剂，10min后，缓慢滴加A液和B液，A液滴加2h，B液滴加2.5h，反应温度25~35℃；（4）滴加完毕后，保温反应1h；（5）NaOH溶液调节pH值至6~7，即得到M-PCE。
聚羧酸减水剂复配试验研究摘要：聚羧酸系高性能减水剂是继木钙为代表的普通减水剂和以萘系为代表的高效减水剂之后发展起来的第三代高性能减水剂，是目前世界上最前沿、科技含量最高、应用前景最好、综合性能最优的一种高效减水剂。
本研究对聚羧酸系高效减水剂与萘系、氨基磺酸盐系、木钠系及脂肪族系等高效减水剂的复配试验，寻求其相互间的复配规律。
关键词：聚羧酸减水剂；复配；试验聚羧酸减水剂是一种新型的高性能减水剂，它掺量低、减水率高、增强效果显著、坍落度经时损失低，对凝结时间影响较小。
我们都了解像传统的减水剂，如木质素磺酸盐减水剂、萘系减水剂、脂肪族系减水剂以及氨基磺酸盐系减水剂等，完全可以相互复合掺加使用，以满足不同工程的特殊配制要求，或获得更好的经济性。
一、聚羧酸减水剂复配性能试验研究通过聚羧酸系高效减水剂与萘系、木钠系、氨基磺酸盐系及脂肪族系高效减水剂按不同比例两两复合，研究不同比例配合对水泥净浆流动度的影响。
净浆流动度试验采用配合比为水80g，水泥300g，为了便于比较，单独使用每种减水剂时，本试验对水泥净浆流动度的影响采用一致标准，从而选择了不同浓度的减水剂掺量均为水泥质量的2%。
1、聚羧酸减水剂与氨基磺酸盐减水剂复配试验。
采用10%聚羧酸减水剂与20%氨基磺酸盐减水剂复配试验。
聚羧酸减水剂与氨基磺酸盐复配时，随着氨基磺酸盐减水剂掺量的增加净浆流动度总体呈现出先降低后增加的趋势，在氨基磺酸盐减水剂掺量是40%时净浆流动度降低达到最小值100 mm，之后随着氨基磺酸盐减水剂掺量的增加净浆流动度逐渐增大。
当氨基磺酸盐减水剂掺量是10%时，净浆流动度为165mm，明显比单独使用聚羧酸减水剂的效果要差很多，这是因为氨基磺酸盐减水剂的掺入，减水剂会吸附在水泥颗粒表面，与聚羧酸减水剂存在竞争吸附，导致复合减水剂减水效果降低。
当氨基磺酸盐减水剂掺量增加到40%时，两种减水剂竞争吸附作用最为激烈，所以复配效果最差。
之后随着氨基磺酸盐减水剂的增加，两种减水剂会产生叠加的作用效果，会使复配后的减水能力逐渐加强，且另一方面聚羧酸减水剂对水泥颗粒的吸附争夺作用明显不如氨基磺酸盐减水剂，所以随着氨基磺酸盐减水剂比例的增加，净浆流动度会逐渐升高。
浅谈聚羧酸高性能减水剂的合成及复配技术综述本文从网络收集而来，上传到平台为了帮到更多的人，如果您需要使用本文档，请点击下载按钮下载本文档（有偿下载），另外祝您生活愉快，工作顺利，万事如意！0 前言聚羧酸高性能减水剂是应用于水泥混凝土中的一种水泥分散剂，早期开发的产品是以主链为甲基丙烯酸，侧链为羧酸基团和MPEG(Methoxy polyethylene glycol)的聚酯型结构，目前多为主链为聚合丙烯酸和侧链为聚醚Allyl alcoholpolyethylene glycol 的聚醚型结构，聚羧酸减水剂是具有一定长度和数量的亲水性长侧链及带有多样性强极性活性基团主链组成的特殊分子结构表面活性剂。
聚羧酸减水剂产品在润湿环境下，其多个侧链支撑的向外伸展的梳齿结构为水泥粒子的进一步分散提供了充分的空间排列效应，能使水泥分散能力和保持的时间区别于其他类型的减水剂，从而满足混凝土施工流动性及其保持时间。
聚羧酸减水剂的结构多样化使得此类产品的开发和发展更具有意义，工程师可以通过合成技术的“分子设计”方法，改变聚羧酸高效减水剂的梳形结构、主链组成，适当变化侧链的密度与长度，在主链上引入改性基团调整或改变分子结构，而获得适用于不同需求的聚羧酸产品，实现产品的功能化和更佳的适应性。
聚羧酸减水剂产品除了母液合成技术中“分子设计”方法外，也通过添加缓凝剂、引气剂、消泡剂、增稠剂、抗泥剂等小料的方法，使其适应不同季节、不同材料和配合比的混凝土施工需要，最终获得性能优异的复合型高效减水剂。
对于大中型的聚羧酸厂家，从聚羧酸合成技术入手研制混凝土所需要的优质聚羧酸减水剂、获得不同类型的功能型母液是必须的选择，对于复配为主的聚羧酸减水剂应用型小厂，应该能够掌握母液间的复配及辅助小料的物理性复配，由母液特点和小料的物理性复配来解决技术问题。
1 聚羧酸高性能减水剂的合成聚羧酸减水剂产品于2005 年前后陆续投放市场之后，经历了早期的APEG 聚醚类、酯类产品到甲基烯基聚醚的更新，目前，APEG 聚醚类、酯类产品几乎已退出了市场。
聚羧酸高性能减水剂应用中的问题及复配技术导言建筑行业一直被视为污染环境的重点行业之一，近十几年来，中国建设规模愈来愈大，与此同时现代化大型工程都对混凝土的综合性能提出愈来愈高的要求。
因此，混凝土必须要往绿色、经济、高强、耐久等方向去发展。
所以说包括高效减水剂在内的混凝土外加剂在今后的工程中也将扮演着重要的角色。
减水剂的发展一般可以分为三个阶段：以木钙为代表的第一代普通减水剂阶段；以萘系为代表的第二代高效减水剂阶段和以聚羧酸系为代表的第三代高性能减水剂阶段。
由于前两代木质素磺酸盐系普通减水剂和萘系高效减水剂自身材料和性能的局限性，已经不能够满足现代化建设工程实际的要求。
而在20世纪90年代，所兴起的聚羧酸高效减水剂由于其良好的技术特性和环保优点，从而非常符合现代化混凝土工程的建设。
聚羧酸系减水剂有害物质含量低、掺量少但减水率高、保坍性能好，减小收缩且提高强度，这些优良的特性使其迅速占据了减水剂的市场，大幅度的应用到实际工程中去。
我国的三峡工程、北京电视中心、杭州湾跨海大桥等重大基础设施的混凝土工程中都使用了聚羧酸系减水剂，从其在这些工程中出不难看出，聚羧酸系减水剂在我国未来有很大的发展空间，未来聚羧酸系减水剂的应用趋势势必从过去的重大工程转向一般工程、普通工程中去。
聚羧酸减水剂的国内外研究现状1.国外研究现状率先研发推广应用聚羧酸减水剂的是日本。
早在1986年，日本触媒公司最先成功研发出具有一定比例的亲水性官能团的聚羧酸系高效减水剂，该减水剂以其高减水率和低坍损迅速引起了业内人士的关注。
随后逐渐应用在实际混凝土工程中。
在1995时，日本的聚羧酸系高效减水剂用量已经远远超过了萘系减水剂，大约占市场份额的80%。
日本将聚羧酸系高效减水剂命名为高效能AE减水剂，，且分别1995年和1997年先后纳进JISA6024国家标准和行业标准。
欧美[国家对聚羧酸高性能减水剂的研究起步都晚于日本，美国等国家更加偏向于研究使用聚羧酸高效减水剂以后新拌混凝土的减水性能、坍损情况、以及混凝土泌水等问题，但其整体的使用量是远远小于日本，大约仅占两成左右。
聚羧酸高性能减水剂复配试验研究鉴定材料河北建设集团有限公司混凝土分公司二0一一年十月聚羧酸高性能减水剂复配试验研究鉴定技术资料目录编号资料名称份数1 鉴定大纲 12 工作报告 13 技术报告 14 经济社会效益分析 15 应用情况 16 主要完成人 1聚羧酸高性能减水剂复配试验研究鉴定大纲河北建设集团有限公司混凝土分公司二0一一年十月鉴定大纲“聚羧酸高性能减水剂复配试验研究”是河北建设集团有限公司混凝土分公司的研究课题，课题组已完成了研究内容，现提交全部鉴定资料。
请集团公司专家，对该课题成果进行鉴定。
一鉴定依据国家有关专业技术标准、规范。
二鉴定具备的条件混凝土分公司已完成了该课题的研究，具备鉴定条件。
三鉴定目的针对目前使用外加剂厂家提供聚羧酸外加剂成本高、产品对混凝土的影响性能调整慢等特点，混凝土公司为进一步降低成本、及时为顾客提供满意产品，特对聚羧酸减水剂进行复配研究。
四鉴定内容1 审查提交鉴定的技术资料是否齐全完整，是否符合鉴定的要求；2 项目研究的价值；2 存在的问题及改进意见。
五鉴定程序1 通过鉴定大纲；2 成立鉴定委员会；3 由主任委员主持鉴定评议；4 鉴定结束。
聚羧酸高性能减水剂复配试验研究工作报告河北建设集团有限公司混凝土分公司二0一一年十月聚羧酸高性能减水剂复配试验研究工作报告一、项目研究进展基本情况本项目起止时间为2011年3月-2011年10月，项目负责人刘永奎，主研人姚雪涛、姚志玉、刘丁宇。
二、选题立项的背景及其目的、意义聚羧酸系高效减水剂1981年日本首先研制，1986年进入市场。
目前仍以日本研究较快。
主要生产厂商有日本的花王、美国的MASTE公司、GRACE公司，意大利的MADI公司、瑞士SIKA公司等。
在日本，聚羧酸系高性能减水剂的生产形成了相当的规模，经常应用在高层建筑领域。
而我国聚羧酸系高性能减水剂发展较慢，聚羧酸减水剂的使用量不到普通减水剂总用量的2％，随着时间推移，它在工程中的应用正逐渐增加。
聚羧酸类高性能减水剂的合成及复配-- 谢谢聚羧酸类高性能减水剂的合成及复配主要针对目前市场常用羧酸工艺北京科峰技术发展有限公司潘科锋一。
合成总述目前市场所使用聚羧酸类高性能减水剂人们习惯性的分为醚类和酯类。
酯类一般是指用不同分子量的MPEG(甲氧基封端的聚氧乙烯醚)在浓硫酸或者对甲苯磺酸等催化剂作用下与含有不饱和键的羧酸进行酯化。
形成所谓的“大单体”。
然后再用“大单体”和其他含有不饱和键的小分子单体在酸性条件下进行开链共聚，生成聚羧酸类高性能减水剂醚类是指直接用一定分子量的含有不饱和键封端的聚氧乙烯醚直接与其他含有不饱和键的小分子量单体在酸性条件下直接共聚成聚羧酸类高性能减水剂。
目前市场上这种醚大概分为三种:1，APEG(烯丙基封端聚氧乙烯醚).2，HPEG(异丁烯醇封端聚氧乙烯醚)。
3，TPEG(异戊烯醇封端聚氧乙烯醚) 一。
酯类聚羧酸高性能减水剂合成工艺一般酯类聚羧酸高性能减水剂合成所用MPEG的分子量都是在600-1200左右;也有专门跟厂家订做分子量600。
800.1000的。
MPEG是环氧乙烷在碱性条件下，用甲醇做起始剂生产的。
一般成品都经过用醋酸中和后PH值在7左右。
所用含有不饱和键的酸一般为:(甲基)丙烯酸;衣糠酸;马来酸(酐);富马酸等。
目前使用最多的是甲基丙烯酸和衣糠酸。
催化剂一般使用浓硫酸和对甲苯磺酸酯化反应是可逆反应。
在隔绝空气或者厌氧条件下进行。
在酯类聚羧酸高性能减水剂合成中，酯化的好坏对最终产品的性能起决定作用，是控制的关键～酯化温度一般在125-135度。
由于在此温度下MAA有可能自聚。
所以要在反应中加对苯二酚或者吩噻嗪等做阻聚剂。
酯化后聚工艺比较灵活。
一般都在去离子水介质中自由聚合。
国内目前以过硫酸铵(APS)做引发剂参与共聚的小高分子也很多。
比如:(甲基)丙烯酸(AA，MAA);烯丙基磺酸钠(AS);甲基烯丙基磺酸钠(MAS);丙烯酰胺;2-丙烯酰胺-2-甲基丙烯磺酸钠(AMPS);(甲基)丙烯酸甲酯;丙烯酸羟乙酯;醋酸乙烯酯等参考实例:MPEG1000酯化和聚合工艺配方 1.主要原料: MPEG1000;对苯二酚;对甲苯磺酸;甲基丙烯酸(MAA，分子量86);甲基丙烯磺酸钠(MAS，分子量158.2);过硫酸铵(APS) 2.酯化配方: 摩尔比:MAA/MPEG 4/1 对苯二酚用量为MAA 重量的1% 对甲苯磺酸用量为MPEG1000重量的2% 注意:酯化反应是可逆反应。
