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聚羧酸类高效减水剂的作用机理与发展现状

来源:石家庄市海森化工有限公司  日期:2017-07-18 16:23:35  属于:产品技术
文章摘要:随着社会经济和科学技术的迅速发展,减水剂的应用和研究发展也得到了飞速进步。从20世纪30年代到60年代,减水剂的类型主要是以松香酸钠、木质素磺酸钠、硬脂酸盐等有机物为代表的普通减水剂;20世纪60年代到80年代初,减水剂发展为高效减水剂,代表产品为萘磺酸甲醛缩合物和三聚氰胺磺酸甲醛缩合物;从20世纪90年代起,通过进一步的探讨和研究得到了聚羧酸系高性能减水剂。相对于高效减水剂,高性能减水剂除具有更高的减水率、改善混凝土孔结构和密实程度等优点外,还能控制混凝土的塌落度损失,更好地控制混凝土的引气、缓凝、泌水等问题。与不同种类的水泥都有相对较好的相容性,即使在低掺量时,也能使混凝土具有较高的流动性,并且在较低水灰比时也具有低粘度及塌落度经时变化小的性能。因此,在众多系列的减水剂中,聚羧酸系高性能减水剂具有更多独特的优点,其研发和推广应是目前研究的热点。
随着社会经济和科学技术的迅速发展,减水剂的应用和研究发展也得到了飞速进步。从20世纪30年代到60年代,减水剂的类型主要是以松香酸钠、木质素磺酸钠、硬脂酸盐等有机物为代表的普通减水剂;20世纪60年代到80年代初,减水剂发展为高效减水剂,代表产品为萘磺酸甲醛缩合物和三聚氰胺磺酸甲醛缩合物;从20世纪90年代起,通过进一步的探讨和研究得到了聚羧酸系高性能减水剂。相对于高效减水剂,高性能减水剂除具有更高的减水率、改善混凝土孔结构和密实程度等优点外,还能控制混凝土的塌落度损失,更好地控制混凝土的引气、缓凝、泌水等问题。与不同种类的水泥都有相对较好的相容性,即使在低掺量时,也能使混凝土具有较高的流动性,并且在较低水灰比时也具有低粘度及塌落度经时变化小的性能。因此,在众多系列的减水剂中,聚羧酸系高性能减水剂具有更多独特的优点,其研发和推广应是目前研究的热点。
 
减水剂的发展有着悠久的历史。伴随着混凝土发展进入高性能时代,人们对减水剂亦提出了更高的要求,要求减水剂不仅具有高减水性,同时,还要能适当引气并能减少和防止塌落损失。因此,减水剂高性能化、多功能化成为当代减水剂的发展研究方向。
 
聚羧酸系减水剂是新型的高性能减水剂,是具有单环芳烃型结构特征的被称为氨基磺酸系的高性能减水剂,其研究和开发工作速度为人关注,具有预拌混凝土高减水率和塌落度保持良好的效果。
 
我国外加剂的普及率相当低。从全国掺外加剂混凝土的总水平来看,其掺外加剂混凝土的总量不到10%,与发达国家的75%-90%相比差距较大。我国聚羧酸系高性能减水剂的用量只占减水剂总用量的2%。由此可见,聚羧酸系高性能减水剂产品的市场前景广阔,但由于混凝土技术在国内发展不平衡,其性能和成本问题也影响了聚羧酸系减水剂的发展与应用。研究开发聚羧酸系高性能减水剂是高性能混凝土技术发展的必然要求。
 
国内近10多年来对减水剂的研发产品主要是新型高效减水剂,而这类产品主要包括萘磺酸盐甲醛缩合物,磺化三聚氰胺甲醛缩合物和木质素磺酸钙(木钠)氨基磺酸盐缩合物等。我国对高性能减水剂的研究,无论是从原材料的选择、生产合成工艺或是提高性能方面还处于起步阶段。但我国混凝土技术的发展和外加剂合成工艺与应用技术的进步,为制备高性能减水剂提供了条件,许多研发单位及企业取得了一些较好的科研成果。于成本和技术性能等问题,真正能够形成产品的厂家还很少,远远不能满足高性能混凝土发展的需要。国内研制的聚羧酸系高性能减水剂几乎都未达到实用化阶段,只有少量用作塌落度损失控制剂与萘系减水剂复合可用于合成聚羧酸系高性能减水剂的原材料非常有限,由此,从减水剂原材料的选择到生产工艺的合成、降低成本以及提高性能等多个方面,还有待进一步的提高和改善。相关文献的报道表明,对聚羧酸系减水剂产品的研究仅处于试验室研制阶段,研制的产品性能与国外产品相比还有很大的差距,离工业化生产还有很长的路要走。
 
综述了聚羧酸系高性能减水剂的发展现状,并介绍了其作用机理。聚羧酸系高性能减水剂具有减水率高、保塌性好、低引气、不泌水等优点,对混凝土技术发展具有重要的推动作用,目前在我国的使用范围还很小,而国外产品占据了主要市场。很多厂家都是从国外引进生产线,没有掌握核心技术,不具备独立开发的能力,且生产聚羧酸的主要原料还需要进口,因此有必要加快开发推广高性能、多功能化、生态化的高性能聚羧酸系减水剂。

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