酯类聚羧酸系高性能减水剂的研究
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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。
聚羧酸系高性能减水剂及其应用技术1、概述近几十年以来,我国商品混凝土工程技术取得了很大进步,商品混凝土拌合物性能从干硬性到塑性和大流动性、商品混凝土强度从中低强度到中高强度、商品混凝土的综合性能从普通性能开始向中高性能方向发展。
商品混凝土减水剂技术的应用与发展对商品混凝土工程的这些巨大技术进步,起了决定性作用,没有商品混凝土减水剂技术的应用与发展,就不可能有现代商品混凝土技术的发展。
例如,在商品混凝土原材料方面,和几十年前我国的干硬性商品混凝土技术阶段相比,目前的水泥、砂子、石子等质量基本上没有质的变化,如果说有变化,某些地区的砂石质量还有所下降,有些地区还可能下降幅度较大,水泥的质量由于换标也发生了较大的变化波动,但总体上说,我国的商品混凝土技术仍有很大提高,这主要是因为商品混凝土外加剂技术特别是商品混凝土减水剂技术在此期间得到了较广泛应用的缘故。
现代商品混凝土减水剂技术的发展,是现代商品混凝土技术发展的关键,并对于商品混凝土技术发展具有决定性的作用,所以商品混凝土减水剂技术的创新与发展一直是商品混凝土外加剂行业发展的重点与热点。
一般认为,减水剂的发展分为以下三个阶段:以木钙为代表的第一代普通减水剂阶段、以萘系为主要代表的第二代高效减水剂阶段和目前以聚羧酸盐为代表的第三代高性能减水剂阶段。
当然减水剂的这三个发展阶段并不是截然分开的,而是相互交叉的发展过程。
目前国内使用最广泛的高效减水剂是萘系高效减水剂,市场占有率达高达90%以上。
对总体综合性能而言,以木钙为代表的第一代普通减水剂和以萘系、蜜氨系为代表的第二代高效减水剂均难以满足实际商品混凝土工程特别是高性能商品混凝土对减水剂的性能要求。
与萘系等第二代高效减水剂相比,第三代聚羧酸系高性能减水剂的性能与质量有了质的提高,基本能够满足高性能商品混凝土对减水剂的性能要求,该类产品基本具备了取代萘系高效减水剂的技术性能优势与经济条件。
所以我国目前正在向以聚羧酸系高性能减水剂为代表的第三代高性能减水剂方向发展。