第三代减水剂――聚羧酸系高性能减水剂

caihongyu

聚羧羧酸系高性能减水剂是继以木钙为代表的第一代普通减水剂和以萘系为主要代表的第二代高效减水剂之后发展起来的第三代高性能减水剂，是减水机理和分子结构全新的一类高性能减水剂上，与萘系等第二代减水剂相比，具有掺量低、减水率高。混凝土拌合物坍落度保持性能优异、增强效果显著、低收缩、低含碱量、引气量适中、环保性能好等一系列优点，其性能优势明显、全面，对于混凝土的综合性能有质的提高。该类产品的全面推广应有，将对提高我国建设工程的混凝土质量，大大提高其使用年限等具有重大意义。
目前，日本、美国、欧洲很多国家都大力推广聚羧酸系减水剂，其用量甚至已超过萘系高效减水剂等成为高效减水剂市场的主流。近年来，我国基本建设蓬勃发展，高层、大跨等大型现代化建筑层出不穷。但在很多情况下，萘系等传统高效减水剂的技术性能已不能满足工程需要。于是，国外一些性能优良的聚羧酸系减水剂产品相继进入我国建筑市场的，同时我国也研制成功了高性能的聚羧酸系减水剂。在我国，随着近年来聚羧酸系高性能减水剂的逐步应用，混凝土工程界对该产品的性能优势越来越重视，到目前为止，聚羧酸系高性能减水剂已成功地服务于许多重大工程，目前我国工程界对聚羧酸系减水剂的认识还不够系统深入，甚至还存在认识误区。

zzh715

目前我国工程界对聚羧酸系减水剂的认识还不够系统深入，甚至还存在认识误区。
确实如此，需要引起人们的重视！

zzh715

现在的问题主要是成本的问题，如果聚羧酸系高性能减水剂和萘系减水剂的价格差不多的话，肯定不会有什么问题。其实聚羧酸系高性能减水剂应用在高标号的混凝土中还会降低成本，大约在C40左右，成本就会比用萘系的便宜了。而且标号越大，差距越大，随着今后城市化的发展，我坚信，聚羧酸系高性能减水剂 的应用会越来越多的

zzh715

[原创]聚羧酸盐超高效泵送剂的流动性能
http://bbs2.sinoaec.com/forum/detail2178465_1.html
2005年“全国聚羧酸系高性能减水剂及其应用技术交流会”热点专题
http://www.chinaconcretes.com/news/lista.asp?id=4442
中国混凝土网全程报道
http://bbs2.sinoaec.com/forum/detail1770750_1.html

cwh0225

全国聚羧酸系高性能减水剂及其应用技术交流会召开
--------------------------------------------------------------------------------
中国混凝土网 [2005-9-5] 阅读次数:150

2005年8月16日~17日，“全国聚羧酸系高性能减水剂及其应用技术交流会”在北京中国科技会堂隆重举行。此次交流会是由挂靠在中国建筑科学研究院建材所的中国建筑学会建材分会混凝土外加剂应用技术专业委员会主办，北京市混凝土协会外加剂分会和中国土木工程学会混凝土及预应力混凝土分会混凝土外加剂专业委员会协办。

本次大会共有260余位代表与会，除有来自全国各省市的从事混凝土外加剂研究、生产与应用的专家学者、科研人员、工程技术人员及企业家外，还有来自日本、韩国、新加坡及德国等国外同行。四川柯帅、日本触媒、韩国LG、科莱恩化工、南昌创新等国内外知名企业对本次大会进行了大力支持。

中国建筑学会建材分会理事长何星华、中国建筑科学研究院院长助理（科技处处长）王清勤、中国建筑科学研究院建材所所长张仁瑜分别在开幕式上致辞；混凝土外加剂应用技术专业委员会主任郭延辉、清华大学覃维祖教授及国内外多名专家学者为本次会议作了高水平的主题报告。会议期间，近30位代表对聚羧酸系高性能减水剂的研究成果、应用技术及工程实例等方面作了内容丰富的专题发言，与会代表反响热烈。代表们普遍评价这是一次十分成功的高水平学术会议，会议期间收获很大。

聚羧酸系高性能减水剂是目前最新一代减水剂，具有掺量低、减水率高、拌合物坍落度保持性能好、混凝土收缩小、绿色环保等一系列优点，其在日本、美国及欧洲很多国家已经广泛使用，成为市场主流；但是在我国，聚羧酸系高性能减水剂占混凝土减水剂市场的份额很小，很多工程技术人员对其了解甚少甚至存在认识上的误区，本次会议正是针对这一问题而及时举行。本次大会将对今后我国聚羧酸系高性能减水剂及其应用技术的进步产生积极的影响。

本次大会圆满结束之后，8月18日，《聚羧酸系高性能减水剂》国家建筑工程产品行业标准编制组在中国科技会堂举行了第二次会议，在参考编制组各单位半年多系统实验所得数据基础上，讨论形成了该标准的征求意见稿。该标准是由中国建筑科学研究院主编、国内10余家相关单位参编。

原作者： 赵霄龙

来 源： 中国混凝土网

cwh0225

聚羧酸系高效减水剂
--------------------------------------------------------------------------------
中国混凝土网 [2005-7-20]

作为被广泛关注的重要的减水剂品种，聚羧酸系减水剂的结构特点是憎水性的主链为脂肪族的烃类，而亲水性的官能团则是侧链上所连的-SO3H、-COOH、-OH或聚氧烷基烯类EO长侧链[-(CH2CH2O)m-R]等。具有代表性的聚羧酸系减水剂（该减水剂的具体结构特点和所选聚合单体的种类有关）的结构如图5。
图5 聚羧酸系减水剂分子结构示意图
聚羧酸系减水剂常采用接枝共聚方法进行合成，主要原料为：丙烯酸、马来酸干、甲基丙烯酸、丙烯酸羟乙酯等。先合成带侧链长度的单体，再将这些单体同酸酸类及磺酸类单体共聚，最后将两种或两种以上共聚物聚合成二元或多元共聚物，形成一个大的聚合物分子。

聚羧酸系减水剂的减水性能与所选聚合单体的种类及各嵌段链节的组成有关。这种减水剂在掺量很小(0.1%-0.2%)的情况下就可产生较好的分散效果，并具有优良的缓凝、早强或保坍作用。聚合物侧链上的乙氧基链节不仅对减水率有影响，而且对抑制混凝土坍落度损失也有重要作用。

聚羧酸系减水剂在水泥颗粒表面的吸附量较小，但由于其带有许多支链，可以产生空间位阻效应，因而掺量很低时就可实现较好的塑化效果。支链的存在以及齿形的吸附方式(图6(b))，使得初始的水泥水化产物较难将减水剂分子吸附层覆盖，因而，该减水剂在水泥颗粒表面有效作用时间较长。

与常用的萘系和密胺系高效减水剂相比，聚羧酸系高效减水剂具有掺量低、增强效果好、坍落度保持性好、与水泥适应性较好等特点，是配制低水胶比、高强、高耐久性混凝土的首选[4-7]。
(a)刚性链横卧吸附状态 (b)接枝共聚物的齿型吸附状态

图6 减水剂分子在水泥颗粒表面的吸附状态示意图

尽管我国聚羧酸系减水剂发展起步较晚，其用量只占减水剂总用量的2%左右，但其在国内重特大工程中的应用正逐渐增多。国外不少大的化学建材公司，如德固赛集团、格雷斯建材公司、马贝集团、西卡公司、富斯乐公司和花王公司等，纷纷将自己生产的聚羧酸系减水剂产品通过进口方式引进中国市场，对推动聚羧酸系减水剂在工程中的应用起到了非常重要的作用。值得一提的是，国内少数厂家也开始生产、销售聚羧酸系减水剂产品。目前，我国正在制定聚羧酸系高性能减水剂的标准，相信会促进我国聚羧酸系减水剂工业的快速、健康发展。

cwh0225

聚羧酸类高效减水剂的研究进展
--------------------------------------------------------------------------------
中国混凝土网 [2005-9-24]

搞要：聚羧酸高效减水剂是高效减水剂的新品种，真有很多良好的使用性能。通过对近年来日内外的文献综合，讨论了反应单体、聚氧烷基链和端基的选择、聚合物相对分子质量及其分布、减水剂添加量等对减水剂性能的影响因素。

关键词：聚羧酸；高效减水剂；反应单体

减水剂是一种重要的混凝土外加剂，是新型建材支柱产业的重要产品之一。高效减水剂不但大大提高了高强混凝土的力学性能，而且提供了简便易行的施工工艺。目前我国广泛使用的高效减水剂主要是萘系产品。

萘系高效减水剂对我国混凝土(砼)技术和砼施工技术的进步，对提高建筑物的质量和使用寿命、降低能耗、节省水泥及减少环境污染等方面都起着重要的作用。由于萘系高效减水剂的应用而出现的高强砼、大流动性砼是砼发展史上继钢筋砼、预应力砼后的第三次重大革命。可以说减水剂的技术及其应用代表着一个国家建筑材料和施工技术的水平。
但是萘系减水剂在近几十年的发展中也暴露了一些自身难以克服的问题。例如，用它配制的砼坍落度损失影响十分明显，不可能有更高的减水率，其生产的主要原料――萘是炼焦工业的副产品，来源受钢铁工业的制约，等等。为此，国外积极研究和开发非萘系高效减水剂，以丰富的石油化工产品为原料，以极高的减水串、极小的坍落度损失使萘系减水剂黯然失色，从而开创出减水剂技术和砼施工技术的新局面。

1 国内外高效减水剂的研究现状
高效减水剂是20世纪60年代由日本首先开发出来的，它对水泥有强的分散能力，减水剂可高达20%-30%，故不同于普通的减水剂。高效减水剂给混凝土带来了革命性的变化，促进了高强混凝土、流态混凝土和集中搅拌的商品混凝土的发展，已广泛用于制备自流平砂浆和混凝土、水下浇灌混凝土、宏观无缺陷混凝土和高性能混凝土等。主要种类有：
(1)聚烷基芳基磺酸盐高效减水剂，如聚次甲基烷基萘磺酸钠、萘磺酸甲醛缩合物盐、聚次甲基蒽磺酸钠、芳香族氨基磺酸聚合物、苯及其衍生物磺酸盐甲醛缩聚物、聚乙烯基苯磺酸盐、苯乙烯和α―甲基苯乙烯共聚物磺酸盐等。
(2)水溶性树脂系高效减水剂，如磺化三聚氰胺甲醛缩合物、氧茚树脂磺酸钠等。国外从20世纪80年代中期开始投入开发新一代高分子减水剂，如丙烯酸系、马来酸系等聚羧酸系和改性聚醚等高效减水剂，至20世纪90年代中期已正式工业化生产和应用，如日本花王的麦地3000、SKW―MBT的SP8、藤泽的FP300均后这种最新产品。其中聚羧酸类减水剂显示出诱人的前景，受到各国的普遍重视。本文将对聚羧酸类高效减水剂在国内外的研究进展进行全面介绍。

2 聚羧酸高效减水剂的研究进展
自20世纪90年代以来，聚羧酸已发展成为一种高效减水剂的新品种。它具有强度高和耐热性、耐久性、耐候性好等优异性能。其特点是在高温下坍落度损失小，具有良好的流动性，在较低的温度下不需大幅度增加减水剂的加入量。

在日本，聚羧酸高效减水剂的生产已经形成了一定的规模，大量应用于高层建筑。由于种种原因，我国目前仍停留在研究阶段，尚未形成生产规模。以下是影响聚羧酸高效减水剂性能的一些重要因素。
2．1 反应单体的选择

早期的聚羧酸减水剂体系是烯烃与不饱和羧酸的共聚物，烯烃与不饱和聚酷共聚的条件较难控制，并且产物的相对分子质量只有数千，强度不高，单独使用效果不好，只能和其他类型的减水剂并用。为了改变这种情况，研究者尝试改变聚合单体。

Shawl等采用4―羟基丁醛和3―羟基异丁醛以7：1的比例混合后再与聚乙二醇共聚合成水泥分散剂。也可采用马来酸酐、氨基羧酸、甲氧基二缩三乙二醇共聚合成减水剂。Mat―sunage等合成了聚合物HO―A一(S)x一B―OH(A，B为二价有机基团，x为2―5)，并认为采用此种聚合物与不饱和基团如烯基、胺基、碳基等共聚可获得性能良好的分散剂。

聚羧酸减水剂目前多采用不饱和酸及其衍生物与聚乙二醇或其衍生物共聚的方法，或加入第三单体。

纯聚羧酸减水剂的起始Zeta电位较高，但是经时变化比较大，控制坍落度损失方面较差。以聚氧乙烯为主链或在侧链上引入聚氧乙烯，可使减水刑具有保持Zeta电位，控制坍落度损失的能力，同时聚烷氧基链还起到消泡的作用。端基可采用不同的结构或者再与不饱和羧酸共聚。这种混合物的烷烃的端基不易发生凝胶化，可降低咸水剂的减水率对温度的依赖性，并能够在较高温度下减少塌落度损失，在较低温度下减少减水剂的添加量。

Akimoto等采用烯醚基聚氧乙烯与马来酸酐或其衍生物共聚，以羧酸为侧链，烷氧基为主链合成减水剂。Honda等认为此种改性方法有一定效果，并加入双烯烃聚环氧乙烷作为第三种单体，控制与烷氧基环氧乙烷单烯基的共混比例。用此种混合物与马来酸酐共聚，产品使用效果更好。

Ohta等采用聚羧酸及其衍生物与甲氧基聚乙二

ssdlsy

聚羧酸系高性能减水剂及其应用技术
--------------------------------------------------------------------------------
中国混凝土网 [2005-9-1]

版次： 第1版
作者：中国建筑学会混凝土外加剂应用技术专业委员会
出版社：机械工业出版社
书号：ISBN7-111-17156-X
开本：16开 页数：260页
出版日期：2005-8-1
价格：￥45元 (含15%书费的邮寄费)
阅读对像：混凝土、外加剂领域及土建行业其他领域的广大工程技术人员、科研人员及高校师生参考。

内容简介：
《聚羧酸系高性能减水剂及其应用技术》一书是2005年8月北京“全国聚羧酸系高性能减水剂及其应用技术交流会”的会议论文集，由中国机械工业出版社正式出版发行（书号ISBN 7-111-17156-X／TU?758），书中汇集了国内外有关聚羧酸系减水剂的近50篇专业论文，涵盖了最新一代减水剂――聚羧酸系减水剂的研制、生产、性能检验、工程应用、国内外行业现状与发展趋势等方面的内容。
上述论文集十分适合混凝土、外加剂领域及土建行业其他领域的广大工程技术人员、科研人员及高校师生参考。

汇款方式：
1. 邮局汇款地址：北京市北三环东路30号 中国建筑科学研究院建材所，邮编：100013
收款人：薛庆，联系电话：010-84272233转2445，010-84287629
2. 银行汇款：
单位名称：中国建筑科学研究院
开户行 ：建行北京北三环支行
银行账号：11001021200059000015

ssdlsy

聚羧酸减水剂成主流 苏博特新产品授“国家重点”
--------------------------------------------------------------------------------
中国混凝土网 [2005-12-1]

聚羧酸系高性能减水剂是目前最新一代减水剂，具有掺量低、减水率高、拌合物坍落度保持性能好、混凝土收缩小、绿色环保等一系列优点，其在日本、美国及欧洲很多国家已经广泛使用，目前已逐步成为市场发展的主流。
江苏苏博特新材料有限公司是经江苏省建科院建材所改制而成的科技先导型企业，是江苏省高新技术企业。其研制开发的JM-PCA（I）混凝土超塑化剂，是以羧酸类接枝聚合物为主体的复合添加剂，具有大减水、自流平、高保坍、高增强、高耐久性等功能。产品对水泥适应性强，掺量低，使用方便，特别适用于高流态、高保坍、高强超高强混凝土工程。今年6月，该产品被国家科技部、国家商务部等五部委授予“国家重点新产品”称号（项目编号：2005ED691002）。

原作者： 中国混凝土网