聚醚型聚羧酸减水剂的侧链结构对其性能的影响

2008年第27卷第5期CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS ·733·化工进展聚醚侧链聚羧酸类减水剂的结构及应用性能姜玉1,2，庞浩1，廖兵1（1中国科学院广州化学研究所中国科学院纤维素化学重点实验室，广东广州 510650；2中国科学院研究生院，北京 100049）摘要：通过大分子反应，合成了一类主链带羧基、磺酸基，支链带聚氧乙烯基醚的聚羧酸系高效减水剂。

利用IR和1H NMR表征了其结构，并通过对减水剂溶液表面张力、水泥颗粒表面吸附量以及溶液的电导率的测定，发现研制的减水剂能降低水的表面张力，并被吸附在水泥颗粒表面从而降低了水泥颗粒的表面能，使得水泥净浆有较好的分散作用，实验表明本研究制备的聚羧酸系减水剂对水泥颗粒有较好的分散作用。

关键词：聚羧酸系高效减水剂；聚氧乙烯基醚侧链；净浆流动度；吸附量中图分类号：O 631 文献标识码：A 文章编号：1000–6613（2008）05–0733–03Study of polycarboxylate-type superplasticizer with poly (ethylene oxide)graft chainsJIANG Yu1,2，P ANG Hao1，LIAO Bing1（1 Guangzhou Institute of Chemistry，Key Laboratory of Cellulose and Lignocellulosics Chemistry，Chinese Academy of Sciences，Guangzhou 510650，Guangdong，China；2 Graduate School of Chinese Academy of Sciences，Beijing 100049，China）Abstract：Polycarboxylate superplasticizer with carboxylic，sulfonation groups in its main chain and polyoxyethylene ether as side chains was prepared by the macromolecular reaction. The structure of the superplasticizer was characterized by IR，1H NMR. A series of methods were proposed to characterize superplasticizer solution used in cement slurry by measuring surface tension，adsorptive power，conductivity and fluidity of cement slurry. The results showed that the superplasticizer as water-reducer can decrease the surface tension and can be adsorbed on the surface of cement particles to decrease surface energy，resulting in excellent dispersing ability of cement particles.Key words：polycarboxylate superplasticizer；polyoxyethylene ether；fluidity of cement slurry；adsorption amount减水剂是目前研究和应用最广泛的一种混凝土外加剂，而在众多减水剂中具有梳型分子结构的聚羧酸系减水剂具有掺量低、减水率高、坍落度保持良好等优异性能；另外，它在分子结构设计上自由度大，合成技术方法多样，高性能潜力大，因而成为近年来国内外研究和开发的重点[1]。

文章编号:10044736(2005)01001505聚羧酸高效减水剂结构与性能关系的研究朱本玮1,奚　强2,高　洪2,邝生鲁2(1.武汉科技大学化工与资源环境学院,湖北武汉430081;2.武汉化工学院化工与制药学院,湖北武汉430074)摘　要:将丙烯酸、甲基丙烯磺酸钠和马来酸酐聚乙二醇单甲醚单酯通过自由基聚合,合成了聚羧酸高效减水剂,研究了减水剂结构与性能之间的关系,提出了聚羧酸高效减水剂的作用机理.关键词:羧酸共聚物;高效减水剂;作用机理中图分类号:TU 529 文献标识码:A收稿日期:20040511作者简介:朱本玮(1967),男,湖北武汉人,工程师.研究方向:材料合成.0　引　言混凝土高效减水剂作为高性能混凝土的重要组成组分,对新拌混凝土的工作性能及硬化混凝土的物理机械性能具有重要的作用[1,2].目前,国内常用的以萘磺酸甲醛缩合物(FDN )、三聚氰胺甲醛缩合物等为主的高效减水剂在高性能混凝土的应用和发展方面起了重要的作用,但它们存在塌落度经时损失较大、减水率较小、难以配制高强度混凝土等问题,不能满足现代商品混凝土技术的发展要求[3].聚羧酸高效减水剂在80年代依据高分子合成科学的发展和水泥分散技术的研究成果而开发.自其在日本开发成功以来,聚羧酸减水剂因其良好的分散性、较高的减水率和塌落度经时损失小而受到混凝土行业科技人员的极大关注[4],虽然对聚羧酸减水剂的作用机理以及其结构、性能与机理之间的关系尚未统一[5].本文先以马来酸酐与聚乙二醇单甲醚为原料,合成了马来酸酐聚乙二醇单甲醚单酯.然后将丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯磺酸钠和马来酸酐聚乙二醇单甲醚单酯等原料,通过自由基聚合,合成了一系列具有较好分散性和流动保持性的聚羧酸减水剂,研究了减水剂的化学结构与性能之间的关系,并提出了聚羧酸减水剂的作用机理.1　实验部分1.1　试剂与原料过硫酸铵,CP ;甲基丙烯磺酸钠,工业品;聚乙二醇单甲醚(PEO ),相对分子质量分别为500、1000、1500、2000,工业品;丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸酐、甲基异丁酮均为工业品.1.2　减水剂的制备1.2.1　马来酸酐聚乙二醇单甲醚单酯的制备　将马来酸酐与聚乙二醇单甲醚在一定温度下反应2～3h ,经酸值检查合格后冷却备用.1.2.2　聚羧酸减水剂的制备　将丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯磺酸钠、马来酸酐聚乙二醇单甲醚单酯、甲基异丁酮按一定比例加入反应器,15%过硫酸铵甲基异丁酮溶液加入滴液漏斗.用氮气吹扫后,升温至反应温度,按时分批滴加引发剂,保温反应一定时间后冷却,真空脱除溶剂,加入水并用氢氧化钠中和后,得到棕黄色聚羧酸减水剂.1.3　性能测试　按GB 807787《混凝土外加剂匀质性试验方法》测试水泥净浆流动度,采用同掺法,水灰比为0.29,减水剂掺量为减水剂占水泥质量分数;按GB T 13461989《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》测净浆的凝结时间.水泥采用华新水泥厂的425号普通硅酸盐水泥.1.4　相对分子质量的测定用GPC 测定减水剂的相对分子质量.2　结果与讨论2.1　减水剂相对分子质量大小对水泥净浆净浆流动性的影响减水剂相对分子质量对流动度的影响见图1.从图1可知:减水剂的相对分子质量大小对初始流动度影响不大,但对流动度的经时损失有较大的影响;随着减水剂相对分子质量的增加,经时损失较小,但相对分子质量超过15000时,经时损失又重新变大.聚合物相对分子质量越低,越易第27卷第1期 武　汉　化　工　学　院　学　报 Vol.27　No.12005年01月 J.　Wuhan Inst .　Chem.　Tech. Jan.　2005于在气 液界面上取向,且在固 液界面取向后吸附过程是可逆的,不利于提高固 液界面的活性.聚合物相对分子质量增大,有利于提高固 液界面活性,吸附过程向不可逆方向转变,解吸附趋势小于低相对分子质量聚合物,对水泥颗粒的分散作用更强[6].聚合物相对分子质量超过一定值后,分子的链远超过分散质粒子的大小,在一定浓度范围就会产生絮凝作用,因而使分散作用下降.图1　减水剂相对分子质量对流动度的影响Fig .1　Effect of relative molecular massofsuperplasticizer on the fluidity聚合物分子骨架是亲油性的,但聚合物分子骨架上连接的基团是亲水性的,分子骨架越长,其亲油性越强.因此,在保持单体用量不变的情况下,控制聚合条件,可以调节聚羧酸减水剂的聚合程度(即分子骨架的亲油性)来平衡聚合物的亲油 亲水平衡,使其达到所要求的减水性能.2.2　甲基丙烯磺酸钠用量对水泥净浆流动性的影响保持其它原料的摩尔比例不变,通过改变甲基丙烯磺酸钠用量进行合成实验,得到一系列减水剂,考察甲基丙烯磺酸钠用量对减水剂性能的影响,结果见图2.图2　甲基丙烯磺酸钠用量对流动度的影响Fig .2　Effect of the dosage of the sulfic acid on thefluidity从图2可知:增加甲基丙烯磺酸钠的用量有利于分散性的提高,初始分散性随甲基丙烯磺酸钠用量的增加而逐渐变大,但超过一定值后初始流动度增加不大;甲基丙烯磺酸钠的用量对流动度保持没有影响.2.3　丙烯酸用量对水泥净浆流动性的影响将丙烯酸、甲基丙烯酸、和马来酸酐聚乙二醇单甲醚单酯的羧基都折算成丙烯酸的物质的量,考察丙烯酸用量对流动度的影响,结果见图3.图3　丙烯酸用量对流动度的影响Fig .3　Effect of content of acrylic acid on the fluidity 由图3可知:随丙烯酸用量增加,减水剂的初始流动度和经时损失变化不大.这是由于减水剂中的羧基(-COOH )在水泥浆体的碱性介质中与水泥水化产生的Ca 2+作用形成不稳定的络合物,降低了溶液中的Ca 2+浓度,延缓Ca (OH )2形成结晶,减少C -S -H 凝胶的形成,延缓了水泥水化[7].但由于丙烯酸的分数比较小,其物质的量的变化对其它基团的质量分数影响不大.2.4　PEO 的相对分子质量对水泥净浆流动性的影响PEO 的相对分子质量对水泥净浆流动性的影响见图4.图4　PEO 的相对分子质量对流动度的影响Fig .4　Effect of relative molecular mass of PEO on thefluidity从图4可以看出:(1)PEO 的相对分子质量对初始分散性有一定影响,这是由于在相同用量(),的相对分子质量越61武汉化工学院学报第27卷小,其它基团如磺酸基、羧基等的质量百分比就越高,减水剂分散效果就越好.(2)PEO的相对分子质量适宜大小对分散稳定性有利.PEO的相对分子质量过小,水泥浆流动性损失过快,但过大对其流动保持性不利.这是由于PEO分子中的醚基与水分子间的强氢键作用以及水分子间的缔合作用可形成亲水性很强的较厚的立体保护膜,增大了水泥颗粒间的距离,减少了分子间作用力,从而使水泥浆获得分散性与分散稳定性.当PEO的相对分子质量较小时,引入的聚氧乙烯支链较短,链中醚基与水分子缔合形成的溶剂化水膜较薄,立体斥力相对较弱,对水泥颗粒的分散作用不强;PEO 的相对分子质量较大时,支链增长,支链间的分子间作用增加,链中醚基与水分子缔合形成的溶剂化水膜较厚,不同水泥颗粒吸附的聚合物支链间的立体斥力相对较强,流动保持性增加.但是PEO的相对分子质量太大,其它基团如磺酸基、羧基等在分子中的质量百分比越小,且支链间可能发生缠结在水泥颗粒间形成桥接,反而影响了流动保持性[6].2.5　结构对固化和引气性的影响2.5.1　减水剂结构对固化时间的影响a.羧酸基用量对凝结的影响固定其它原料的摩尔比,改变羧酸的用量,合成4种不同羧酸用量的减水剂,在净浆流动度相同的情况下测定净浆的凝结时间,结果见表1.表1　羧酸用量对固化时间的影响Table1　Effect of the dosage of acid on the setting time净浆的凝结时间差 h羧酸用量 mol0.50.60.81.0初凝时间差33.23.33.3终凝时间差2.52.62.62.7 由于羧基单体的相对分子质量比较小,其用量的改变对减水剂分子中起主要作用的官能团的质量比影响不大,其用量的增加对凝结时间影响不大.b.PEO的相对分子质量对净浆凝结的影响固定其它原料的摩尔比,用不同相对分子质量的PEO合成4种减水剂,在净浆初始流动度相同的情况下测定净浆的凝结时间,结果见表2.表2　PEO的相对分子质量对固化时间的影响Table2　Effect of relative molecular mass of PEO on the setting time净浆的凝结时间差 hPEO的相对分子质量500100015002000初凝时间差1.52.53.03.4终凝时间差22.53.03.2 由表2可知:固化时间随PEO的相对分子质量的增加而减小.PEO的相对分子质量越大,减水剂初始分散性变差,在相同流动度时,用量增加,水泥颗粒表面水化膜层加厚,减缓水泥水化. 2.5.2　减水剂结构对减水剂引气性的影响　减水剂的质量浓度与表面张力的关系见图5.由图5可知:减水剂的表面张力越低,越易增加气 液界面的活性,也就易于在液相中引入气泡.减水剂分子吸附到气 液界面上,形成较牢固的液膜,加之分子中负电基团的作用,使液膜带上负电,气泡得以以较稳定的形式存在.带负电的空气气泡间以及与水泥颗粒间因具有静电斥力而分散,这种带负电的空气泡的作用类似与滚珠轴承,增加了水泥颗粒间的滑动力,提高了流动性.图5　减水剂的质量浓度与表面张力的关系Fig.5　Relationship between surface tension of superplasticizers and their mass fractions 聚羧酸减水剂减小水的表面张力稍强于萘系减水剂.这是由于其分子结构中带有亲水性极强、具有表面活性的长侧链.PEO的相对分子质量和质量分数对引气量的影响分别见图6和图7.图6　PEO的相对分子质量对引气量的影响Fig.6　Effect of relative molecular mass of PEO on the air amount由图6可知,随PEO的相对分子质量的增加,减水剂的引气性增加.这与随PEO的相对分子质量增大,表面活性能力增加一致.由图7可知:减水剂分子中PEO的质量分数对减水剂的引71第1期朱本玮等:聚羧酸高效减水剂结构与性能关系的研究气性影响较大,减水剂分子中PEO 的质量分数越大,单个分子中表面活性的成分相对越多,引气量越大.在PEO 的质量分数小于30%时,引气性小于3%,属于非引气减水剂.图7　PEO 的质量分数对引气量的影响Fig .7　Effect of mass fraction of PEO on the airamount2.6　聚羧酸减水剂作用机理探讨2.6.1　静电斥力作用　减水剂掺入新拌混凝土中后,减水剂分子定向吸附在水泥颗粒表面,部分极性基团指向液相.由于亲水极性基团的电离作用,,并且电荷量随减水剂浓度增大而增大直至饱和,从而使水泥颗粒之间产生静电斥力,使水泥颗粒絮凝结构解体,颗粒相互分散,释放出包裹于絮团中的自由水,从而有效地增大拌合物的流动性.磺酸根(-SO 3)静电斥力作用较强;羧酸根离子(-COO )静电斥力作用次之;羟基(-OH )和醚基(-O -)静电斥力作用最小.FDN 与聚羧酸减水剂水泥浆以及纯水泥浆的Φ电位见图8.图8　Φ电位Fig .8　Φelectric potential由图8可知:萘系减水剂的起始电位比较大,但随时间的延长很快就减小,60min 损失54.5%,其对水泥颗粒的分散能力变小,即其对水泥浆体的流动性保持能力逐渐减小;聚羧酸减水剂的起始电位虽然不大,但其经时变化比较小,60min 损失仅22%,其对水泥浆体的流动性保持能力较好.2.6.2　空间位阻作用　水泥颗粒表面的水化膜和减水剂与水泥水化产物相互作用示意图分别见图9、10.图9　水泥颗粒表面的水化膜示意图Fig .9　Illustration of hydrizing membrance on thesurface fo cerment particle图10　减水剂与水泥水化产物相互作用示意图Fig .10　Illustration of the inaction of superplasticizerwith hydrizing product og cement particle聚羧酸减水剂吸附在水泥颗粒表面,在水泥颗粒表面形成一层有一定厚度的聚合物加强水化膜.水化膜层的强度取决于聚合物的亲水能力和亲水侧链的长度、亲水基团的浓度.当水泥颗粒靠近,吸附层开始重叠,即在颗粒之间产生斥力作用,重叠越多,斥力越大.这种由于聚合物吸附层靠近重叠而产生的阻止水泥颗粒接近的机械分离作用力,称之为空间位阻斥力.具有枝链的共聚物高效减水剂(如交叉链聚丙烯酸、羧基丙烯酸与丙烯酸酯共聚物、含接枝聚环氧乙烷的聚丙烯酸共聚物等等)吸附在水泥颗粒表面,其主链与水泥颗粒表面相连,枝链则延伸进入液相形成较厚的聚合物分子吸附层,从而具有较大的空间使阻斥力作用,所以,在掺量较小的情况下便对水泥颗粒具有显著的分散作用.同时,聚合物亲水性长侧链在水泥矿物水化产物中仍然可以伸展开,这样聚羧酸减水剂受到水泥的水化反应影响就小,可以长时间地保持其分散效果,使塌落度损失减小.因此81武汉化工学院学报第27卷聚羧酸减水剂能保持水泥浆流动度不损失主要与水泥粒子表面减水剂高分子吸附层的立体斥力有关,是立体排斥力保持其分散系统的稳定性[8].3　结　语a .采用丙烯酸、甲基丙烯磺酸钠、马来酸酐聚乙二醇单甲醚单酯合成了聚羧酸高性能减水剂.b.在聚合物中,随甲基丙烯磺酸钠单体比例增加,聚羧酸减水剂的初始分散性提高,但对流动性保持无影响.c .羧基用量对减水剂的初始流动度影响不大,随用量的增加,流动度经时损失稍变小,缓凝作用增强,初凝和终凝时间稍延长.d .PEO 的相对分子质量对初始分散性和分散保持性很重要,选用适当相对分子质量的PEO 合成的减水剂,其初始分散性和流动保持性较好.PEO 的质量分数对减水剂的引气性影响较大,引气量随其质量分数的增加而增大,但仍属于非引气性减水剂.e .聚羧酸减水剂分散稳定作用是空间位阻和静电斥力相互作用的结果,静电斥力提供初始分散性,空间位阻提供流动保持性.参考文献:[1]　李崇智,冯乃谦,李永德.聚羧酸类高性能减水剂的研究进展[J ].化学建材,2001,(6):3841.[2]　郭保文,杨玉启,尉家臻.新型羧酸系高效减水剂合成研究[J ].山东建材学院学报,1998,12(S 1):8992.[3]　游长江,丁　超,胡国栋,等.聚羧酸类高效减水剂的研究进展[J 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glycol )monomethyl ether and maleic anhydride .The effects of structure of superplasticizer on its properties were discussed ,and the mechanism of polycarboxylate superplasticizer was proposed .Key words :copolymers of polycarboxylic acid type ;superplasticizer ;merchanism本文编辑:传一点91第1期朱本玮等:聚羧酸高效减水剂结构与性能关系的研究。

聚羧酸减水剂分子结构对吸附和水化性能影响研究方云辉【摘要】采用红外光谱、颗粒电荷密度测试对不同类型的聚羧酸减水剂进行化学结构表征,结果表明,KZJ-1为高电荷密度长主链短支链结构,KZJ-2和KZJ-3为低电荷密度短主链长支链结构.通过净浆、混凝土试验评价减水剂的性能,通过吸附量、水化热测试等对微观机理进行分析,当减水剂掺量>0.013时,3种聚羧酸减水剂的吸附量大小依次为KZJ-2>KZJ-1>KZJ-3,同时掺KZJ-2和KZJ-3能加速水泥早期的水化,明显缩短诱导期,促进C3A的水化,加快AFt的生成,能够缩短初凝时间.【期刊名称】《新型建筑材料》【年(卷),期】2018(045)011【总页数】4页(P14-17)【关键词】聚羧酸减水剂;凝胶色谱;颗粒电荷;吸附量;水化热【作者】方云辉【作者单位】科之杰新材料集团有限公司,福建厦门 361199【正文语种】中文【中图分类】TU528.042+.2不同施工条件对混凝土有不同的性能需求，其中具有早强功能的聚羧酸能促进水泥水化，加快混凝土强度发展的速度，能有效地解决在冬季施工低温环境或使用大掺量矿物掺合料时过程中出现的强度发展缓慢、混凝土冻害等问题，加快施工进度；对于预制混凝土来说，能提高其早期强度发展速率，加快模板的周转率[1-4]。

然而聚羧酸分子结构中含有羧基、羟基等基团，具有一定的缓凝效果，从而限制了工程的应用。

为提高混凝土的早期强度，一般采用提高水泥用量或标号、降低混凝土水胶比、减少矿物掺合料等技术措施。

近年来，具有早强功能的聚羧酸的研究成为热点，从聚醚大单体结构的设计，到聚羧酸合成时各种类型的不饱和小单体广泛应用，以及各种无机及有机复配原材料的使用，都取得长足的进展。

当溶液中存在减水剂时，水泥颗粒表面由于吸附减水剂的阴离子基团而带有相同的负电荷，因而在混凝土固-液-气多项分散的体系中，粒子的界面上会产生双电层，双电层的存在使带同种电荷的粒子相互排斥，从而提高分散体系的稳定性。

聚醚型高效聚羧酸减水剂结构与性能关系研究
温勇;罗玲;朱景伟;秦拥军
【期刊名称】《混凝土》
【年(卷),期】2008(000)012
【摘要】研究了不同分子量的主、侧链分子结构的聚醚型高效聚羧酸系超塑化剂对水泥净浆流变性能的影响,测试水泥净浆的初始流动度和流动度损失,测量聚醚型高效聚羧酸减水剂在溶液中的表面张力的大小.结果表明:表面张力的大小和主链分子量的大小主要关系着初始净浆流动度的大小,而侧链分子量的大小则与控制净浆流动度损失密切相关.
【总页数】3页(P57-58,87)
【作者】温勇;罗玲;朱景伟;秦拥军
【作者单位】新疆大学建筑工程学院,新疆,乌鲁木齐,830008;新疆大学建筑工程学院,新疆,乌鲁木齐,830008;新疆大学建筑工程学院,新疆,乌鲁木齐,830008;新疆大学建筑工程学院,新疆,乌鲁木齐,830008
【正文语种】中文
【中图分类】TU528.042.2
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一、相对分子质量对产物性能的影响 不仅减水剂的相对分子质量对其性能有影响，其相对分子质量分布对其分散性也有一定的影响，Tanaka[17]通过GPC法测定相对分子质量分布，取曲线最高峰值的相对分子质量为Mp，认为要获得高分散性能的减水剂，还应使(Mw-Mp)＞0且＜7000为最佳，如果(Mw-Mp)＞7000，表示有较多相对分子质量高的聚合物存在，水泥分散性能降低，其减少坍落度损失的能力也会下降。

相反(Mw-Mp)＜0，则表示相对分子质量低的聚合物占大多数，混凝土中气泡含量会增加，产品性能也会下降。

作为一种分散剂，聚合物的相对分子质量对其分散性有十分重要的影响。

如果相对分子质量太小，则聚合物维持坍落度的能力不高；相对分子质量过大时，不但易产生凝聚现象，导致水泥净浆黏性变大，还会屏蔽主链上发挥减水作用的功能基团如羧基、磺酸基等，从而引起水泥净浆分散性的降低[14]。

胡建华[15]经过实验认为聚合物的减水率随相对分子质量的增加先增大，到一定值后又减小。

Okada [16]的进一步研究表明，利用聚氧乙烯、烯丙基单烷基醚、马来酸酐基苯乙烯等共聚得到相对分子质量为20000～80000的减水剂性能最优，用聚乙二醇和丙烯酸得到的共聚物与(甲基)丙烯酸、丙烯酸酯等聚合得到相对分子质量为25000～70000的减水剂性能最佳。

当相对分子质量小于20000时，其分散效果差；而相对分子质量超过100000则产生凝结作用降低流动性。

二、磺酸基团含量对产物性能的影响由减水剂作用机理可知，磺酸基团在减水剂分子结构中所起的作用与羧基相同，即吸附在水泥颗粒表面提供静电斥力使之分散，因此，磺酸基团含量的增加有利于提高分散性。

Yamada[24]采用2-甲基-烯丙基磺酸盐、甲基丙烯酸和聚乙二醇单甲醚制得一种减水剂，研究表明随着减水剂中磺酸基团含量的增加，水泥分散性能增加。

国内王国建等[25]采用苯乙烯、丙烯酸、端羟基聚氧乙烯基醚通过自由基溶液共聚合、接枝和磺化反应制得一类主链有羧基、磺酸基和聚氧乙烯基醚侧链的聚羧酸系高效减水剂，研究表明随着磺化度的提高即磺酸基团含量的增加，减水剂对水泥颗粒的分散性能提高。

聚醚型羧酸减水剂简介聚醚型羧酸减水剂是一种常用的建筑材料添加剂，广泛应用于混凝土工程中。

它能够显著降低混凝土的水灰比，改善混凝土的流动性和可泵性，并提高混凝土的强度和耐久性。

本文将详细介绍聚醚型羧酸减水剂的原理、性能以及应用。

原理聚醚型羧酸减水剂是一种有机高分子化合物，由聚氧乙烯和羧酸根基团组成。

其作用机理主要包括以下几个方面：1.吸附作用：聚醚型羧酸减水剂中的羧酸根基团能够与水泥颗粒表面形成化学键，从而吸附在颗粒表面上。

这种吸附作用可以使颗粒表面带负电荷，产生静电斥力，从而阻碍颗粒之间的相互作用力，增加混凝土的流动性。

2.分散作用：聚醚型羧酸减水剂中的聚氧乙烯链可以在水泥颗粒表面形成物理吸附层，使颗粒之间产生斥力，从而有效分散水泥颗粒。

这种分散作用可以降低混凝土的黏稠度，提高流动性。

3.保水作用：聚醚型羧酸减水剂中的聚氧乙烯链能够与水分形成氢键结合，从而阻止水分的蒸发，延长混凝土的初凝时间。

这种保水作用可以有效控制混凝土的凝结过程，使其具有良好的可塑性和可泵性。

性能聚醚型羧酸减水剂具有以下主要性能：1.高效减水：聚醚型羧酸减水剂能够显著降低混凝土的水灰比，提高混凝土的流动性。

在相同配合比下，使用聚醚型羧酸减水剂可以节约大量水泥，并达到相同强度要求。

2.增强强度：聚醚型羧酸减水剂能够改善混凝土的内部结构，增强其抗压强度和抗折强度。

通过优化水灰比和颗粒排列，聚醚型羧酸减水剂可以使混凝土达到更高的强度要求。

3.提高耐久性：聚醚型羧酸减水剂能够降低混凝土的渗透性和收缩性，提高其耐久性。

它可以阻止外界有害物质的渗入，延缓混凝土的老化过程，增加其使用寿命。

4.环保可持续：聚醚型羧酸减水剂是一种无机化合物，不含有害物质，对人体和环境无毒无害。

它可以与其他添加剂配合使用，并与混凝土材料完全兼容。

应用聚醚型羧酸减水剂在建筑工程中有广泛应用，主要包括以下方面：1.桥梁工程：在桥梁施工中，聚醚型羧酸减水剂可以提高混凝土的流动性和可泵性，减少施工难度。

影响聚羧酸减水剂产品性能的5个方面在制备聚羧酸减水剂的过程中，你是否遇到产品性能有差异的问题？遇到这样的问题你是怎么看的呢？下面为大家总结对聚羧酸减水剂产品性能产生影响的五个方面：一、温度对产品性能的影响在其他条件相同的情况下，用不同的温度对样品进行加热、保温，得到产品的净浆流动度（分别是 0mm和 225mm。

从而说明温度对其反应影响很大。

二、不同原材料的配合比对产品性能的影响确定温度后，通过分析可以很快地发现聚羧酸母液的减水性主要是由大单体提供的，因为大单体分子中的羧基和聚乙二醇及其衍生物具有亲水作用。

依据大单体具有减水性我们将增加其用量，这样做出的样品净浆流动度为240mm（0.4%），很易看到大单体在合成中所起的减水作用。

三、不同的工艺对产品性能的影响依据有机物合成的特点：不同的滴加方式生成的产物也不一样，因为有机反应中副反应很多。

为此，在其他条件相同的情况下改变其工艺得到的净浆流动度275mm（0.4%）。

由此我们可以得到在其他条件都固定的情况下，我们可以考虑通过改变工艺来达到节约成本的目的。

四、链转移剂对产品性能的影响链转移剂的加入主要是控制分子量过大而造成分子量分布过宽。

，防止交联。

如果加入的量过多肯定会造成分子量降低，从而使得聚羧酸的减水效果变差，净浆流动度变小。

为了得到效果更好的产品，我们将对链转移剂进行微调，使其达到最佳的效果。

五、羧酸类单体对产品性能的影响丙烯酸将为重复单元主链中的羧基与钙离子等形成络合物发挥不可磨灭的作用，形成的络合物具有较大的溶解性，为水泥的不断水化提供条件，所以对其净浆流动度和混凝土的早期强度影响都很大。

但是用量过多将会造成过多的溶解物把未溶解的物质包裹其起来，从而阻隔了其水化速率，相应的影响了减水率与混凝土的早期强度。

来源：网络转载。

聚羧酸减水剂分子结构
聚羧酸减水剂是一种在混凝土和水泥制品中常用的化学添加剂，用于控制水泥浆体的流动性和减少混凝土的水分含量。

它是由一种或多种聚羧酸分子组成的聚合物。

聚羧酸减水剂的分子结构通常具有以下特点：
主链：聚羧酸减水剂的主链通常是由碳和氧原子组成的聚合物链，其中含有大量的羧酸官能团（-COOH）。

側鏈：在主链上会有一些侧链分支，通常是由碳、氧和氢原子组成，也可能包含其他官能团。

这些侧链可以调节分子的极性、亲水性和溶解性，从而影响减水剂的性能。

功能基团：聚羧酸减水剂的分子中通常含有羧酸官能团（-COOH）、羧酸酯官能团（-COOR）和羧酸酰胺官能团（-CONR2），它们与水泥颗粒表面发生化学反应，改变水泥浆体的流动性和黏度。

需要注意的是，由于聚羧酸减水剂的种类繁多，不同的产品可能具有不同的分子结构。

上述描述是一般情况下聚羧酸减水剂的分子结构特点，具体产品的结构可以根据不同的化学配方和制造工艺而有所差异。