对于羧酸聚羧酸高效减水剂运用研究

摘 要：文章概述了聚羧酸系高效减水剂的定义、种类、原料及性能和特点，阐述了聚羧酸系高效减水剂在国内外的研究现状，分析了其作用机理、合成方法以及其分子结构与性能的关系。介绍了聚羧酸系高效减水剂在工程中的应用，同时对其应用前景进行了展望。
关键词：聚羧酸；高效减水剂；混凝土；合成方法；作用机理
1002-7661（2013）29-021-01

一、聚羧酸系高效减水剂的定义

聚羧酸高效减水剂是一类分子结构为含羧基接枝共聚物的表面活性剂，分子结构成梳形，主要通过不饱和单体在引发剂作用下共聚而获得，主链系由含羧基的活性单体聚合而成、侧链系由含功能性官能团的活性单体与主链接枝共聚而成，具有高减水率并使混凝土拌合物具有良好流动性保持效果的减水剂。
聚羧酸高效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。
聚羧酸减水剂又名聚羧酸超塑化剂。在行业标准《聚羧酸系高性能减水剂》JG/T 223-2007 中明确了聚羧酸系减水剂的基本定义，它是一类分子结构中含羧酸的接枝共聚物，其支链结构的基本特征是以聚氧化乙烯形成“梳状”或“接枝状”，并含有其他功能基团，如磺酸基（-SO3H）的高分子表面活性剂。

二、聚羧酸减水剂的性能特点及适用范围

聚羧酸系高效减水剂具有一系列显著的性能特点，主要包括自身的分子结构性能特点和掺加此减水剂的混凝土的性能特点两部分。
聚羧酸高效减水剂的减水率比萘系减水剂高得多，并且流动性能更好，是21世纪的高性能混凝土的一种重要组成材料；它适用于配置大掺量粉煤灰或大掺量矿渣混凝土、喷射超塑化混凝土、纤维增强流动性混凝土及高强高流动性混凝土等；被广泛应用于许多新型混凝土，在高层建筑物、大跨度桥梁、海洋钻井平台、隧道、工业与民用建筑、市政工程、地下工程、高速公路、高速铁路等工程中。

三、聚羧酸高效减水剂常用的原材料

虽然聚羧酸类高效减水剂种类繁多，但其结构遵循一定的原则，即在重复单元的末端或中间位置带来某种活性基团，由一种或几种低极性聚烯烃链或中等极性聚酯链或强极性的聚醚链共聚而成。目前所选择的合成单体有四种：（1）不饱和酸?—马来酸酐、马来酸、丙烯酸、丙烯酸；（2）聚链烯—聚链烯烃、醚、醇；（3）聚苯乙烯磺酸盐或酯；（4）丙烯酸盐或酯、苯二酚、丙烯酸胺。

四、聚羧酸高效减水剂的合成方法

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、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（）丙烯酸盐、酯、苯二酚、丙烯酰胺等，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。

五、聚羧酸高效减水剂在工程中的应用

聚羧酸系高效减水剂从分子结构上和减水作用的机理上均不同于传统的萘系、胺基磺酸盐系减水剂。它具有极强的分散能力，反映到工程应用表现为很小的掺量就能呈现出很高的减水效率使混凝土获得很高的流动性，聚羧酸系高效减水剂的减水率可高达30%～40%；利用聚羧酸系高效减水剂产品的分子结构和分子量的可调节性和可设计性，可获得不同功效的减水剂产品，如缓凝型、高保塑型和早强型等产品。因此，作为新一代高性能外加剂，它在许多大型工程中都得到充分应用。目前，聚羧酸高效减水剂已经广泛应用于高层建筑、桥梁、道路等各种工程中。
聚羧酸系减水剂的结构和性能具有可变性，研究开发新型的聚羧酸系减水剂是当今高性能减水剂研究的前沿课题，聚羧酸高效减水剂性能优越已经得到公认，是混凝土行业技术进步的方向。在我国，聚羧酸高效减水剂的生产和应用才刚刚起步，与先进国家有相当差距，科技工作者和企业家应该认清形势和责任，积极投入。
混凝土技术发展离不开外加剂，如泵送混凝土、自流平混凝土、水下不分散混凝土、喷射混凝土、高强高性能混凝土等新材料、新技术的发展，高效减水剂都起到了关键作用。高性能减水剂的研究已成为混凝土材料科学中的一个重要分支，并推动着整个混凝土材料从低源于：电大毕业论文www.618jyw.com
技术向高技术发展。聚羧酸高效减水剂将是21世纪减水剂系列中的主要品种，在工程中的应用将会越来越广泛。
参考文献：
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