聚羧酸系高性能减水剂及其应用技术.doc

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。

自20世纪80年代后期，日本、美国、德国等国家开始对聚羧酸系高性能减水剂进行研究开发与工程应用技术研究，并且在20世纪90年代中期开始较大规模的推广应用。到目前为止，推广应用最成功的国家仍然主要是日本。据介绍，目前日本的年水泥消耗量为7000万吨左右，在商品商品混凝土中应用的减水剂主要是聚羧酸系高效减水剂和木钙等普通减水剂，萘系等第二代减水剂的用量已经很小。市场

占有率大约在20%左右的欧美等国家，其聚羧酸系高性能减水剂的发展相对比日本晚，但目前也正在向聚羧酸系高性能减水剂方向发展。

由于中国建筑市场十分庞大，全世界水泥产量的一半消耗在中国，所以吸引了国外聚羧酸系减水剂的生产企业相继进入中国市场。目前，已进入国内市场的相关企业主要有：欧美的degussa公司、GRACE 公司、意大利马贝公司、BASF公司、福斯乐公司、和日本的触媒公司、韩国LG公司等。目前这些公司主要采用的推广方式是销售他们在境外生产的产品，有的公司也已经开始或将要在国内建立生产线、设厂生产或复配。事实上，这些公司的进入，一方面有力地推动了聚羧酸系高性能减水剂行业在我国的发展与进步，缩短了我国在此方面与国外的差距，另一方面，对提高我国商品混凝土外加剂行业的整体水平有将深远的影响和促进作用。

自20世纪90年代中后期以来，我国的科研单位、高等院校、有实力的外加剂生产企业等许多单位通过大量研究，在聚羧酸系高性能减水剂的研发和工业化生产方面也取得了不少科研成果，以上海地区为代表的多家企业已完成了工业化生产，并且成功地用于我国商品混凝土建设工程中，但仍有许多单位的科研成果仅停留在试验室或中试阶段，离工业化生产还有相当距离。所以我国聚羧酸系高性能减水剂的研发和工业化生产以及工程应用在总体水平上仍然处于起始阶段，但最近二年以来，发展速度很快。

总结多年来我国在聚羧酸系高性能减水剂的研发、工业化生产和工程应用方面的发展历程，目前我国聚羧酸系高性能减水剂的研发、工业化生产和工程应用的现状如下：

（1）全世界大约有一半的水泥消耗在中国，无疑中国是全世界商品混凝土的生产应用中心。全世界几乎所有的商品混凝土聚羧酸系高性能减水剂生产制造企业云集中国，推广新产品、新技术。显然我国正在成为聚羧酸系高性能减水剂的推广应用中心，同时预示着，不久的将来也会成其为研法中心，这对在我国推广应用聚羧酸系高性能减水剂营造了有利的环境。

（2）目前，国内已完成了工业化生产的多家企业，甚至包括多家产品已进入中国市场的外资企业，其主体仍属于化工行业，他们对于该类产品的研究开发、合成生产等技术非常熟悉，但对于有关商品混凝土方面的施工应用技术则稍显不足，这对于该类产品在我国的扩大推广应用是不利的。因此，应加强该类产品的应用技术研究和商品混凝土工程应用知识的普及，加强化学合成工程师与商品混凝土材料工程师之间的技术合作。

（3）总体上说，目前我国在此方面正处于产品研发与工程应用研究及其推广交叉进行、但仍以产品研发和工业化生产为主的阶段，许多

单位的工作重点仍处于产品研发过程，对掺该系列减水剂商品混凝土的综合性能特点的研究工作还不够深入、细致，并且除上海建筑科学研究院等极少数单位工业化生产多年以外，大多数已实现工业化生产厂家的生产及工程应用历史只有1~2年的时间，经验积累相对很少，这在一定程度上影响了该类产品的推广应用。

（4）目前该类产品主要以高强商品混凝土、自密实商品混凝土等特种商品混凝土为应用对象，这在一定程度上也影响了该类产品在商品混凝土工程上更大范围内的推广应用。

（5）目前，除已进入国内市场的外资企业以外，国内该类产品的生产厂家大部分集中在上海及其周边地区以及江苏、四川、江西等地，发展较不平衡，这也影响了该类产品的推广应用。

2、聚羧酸系高性能减水剂的定义与分类

2.1定义

聚羧酸系高性能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，分子结构呈梳形，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，具有高减水率并使商品混凝土

拌合物具有良好流动性保持效果的减水剂。

2.2 分类

和萘系、蜜氨系等第二代高效减水剂不同，聚羧酸系高性能减水剂不是一种定型产品，而是具有一定共性的系列产品，因分子结构不同而对商品混凝土性能的改善程度稍有不同。所以，一方面对于聚羧酸系高性能减水剂的性能特点不能一概而论，另一方面，清晰而明确的分类，对于新产品研制和推广应用都是十分重要的。但是，限于我国在此方面的科研开发水平和技术保密等原因，在现阶段只能大致分类如下：

按主链所用原材料不同分为：丙稀酸、甲基丙稀酸系和马来酸酐、马来酸系等；

按所用活性单体等原材料品种多少不同分为：二元、三元等共聚物；

按表面活性剂的性质不同分为：非离子型减水剂和阴离子型减水剂；

按制备工艺不同分为：一步法产品和二步法产品；

按用途不同分为：预拌大流动性商品混凝土用和预制商品混凝土制

品用。

对聚羧酸系高性能减水剂进行明确而合理的分类对于该类产品研制和工程应用是必要的，对于该类产品的健康发展具有重要意义。随着研发工作的不断深入，相信此项工作会越来越完善。

3、聚羧酸系高性能减水剂性能特点综述

3.1 概述

3.1.1推广应用聚羧酸系高性能减水剂是商品混凝土质量向高性能化方向发展的必然要求

“高性能商品混凝土”是指具有高耐久性、高强度、高流动性的商品混凝土，是国外20世纪90年代初提出的一个概念，并非那时已研制出。自此概念提出以来，一直是商品混凝土科研与工程技术人员的努力方向，其最大特点应该是：（1）高耐久性，其使用寿命应能达到100年以上。（2）施工性能好，优良的施工性能将会拓宽商品混凝土的使用范围，推动商品混凝土施工工艺的发展。而要提高商品混凝土的上述性能，在很大程度上必须依赖于减水剂性能的大幅度提高。实践证明，以萘系为代表的第二代高效减水剂难以满足高性能商品混凝土对减水剂的性能要求。用于配制高性能商品混凝土的高性能减水剂

在某些重要指标上必须要比普通的、传统的高效减水剂有较大的提高，例如减水率、坍落度经时损失、商品混凝土收缩率比等指标。而第三代聚羧酸系高性能减水剂的性能更优越、更接近于高性能商品混凝土对于减水剂的性能要求，所以，推广应用聚羧酸系高性能减水剂是商品混凝土质量向高性能化方向发展的必然要求。

3.1.2 推广应用聚羧酸系高性能减水剂是由其自身的高性能决定的

与萘系等第二代减水剂相比，第三代聚羧酸系高性能减水剂的性能必须具有质的提高，其作为萘系理想的更新换代产品才是可能的，否则只能是一相情愿。所以，不断研究和总结不同品种聚羧酸系高性能减水剂的性能特点，是推广应用过程中的重要工作之一。

3.2聚羧酸系高性能减水剂性能特点

3.2.1概述

与萘系等第二代高效减水剂相比，聚羧酸系高性能减水剂具有一系列显着的性能特点，主要包括其本身的结构特点和掺聚羧酸系高性能减水剂商品混凝土的性能特点，对于产品研发制备单位来说，他们主要关心的是前者；而对于广大用户来说，更关心的是后者。

下面，试将聚羧酸系高性能减水剂的上述二类性能特点分别综述如下。

3.2.2聚羧酸系高性能减水剂分子结构性能特点

（1）分子结构呈梳形、自由度大，可对其进行分子结构设计，并可通过比较简单的合成工艺制造出所需要的高性能减水剂。

（2）主链较短，但可以接枝不同的活性基团，如羧酸基团（－COOH）、羟基基团（－OH）、聚氧烷基烯基团（－（CH2CH2O）m －R）等。

（3）侧链较长，带有亲水性的活性基团，其吸附形态主要为梳形柔性吸附，可形成网状结构，具有较高的空间位阻效应等。

（4）该类产品分子结构中主链的原材料来源广泛，通常有丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、马来酸酐等。

3.2.3掺聚羧酸系高性能减水剂商品混凝土的性能特点

与掺萘系等第二代高效减水剂的商品混凝土性能相比，掺聚羧酸系高性能减水剂的商品混凝土具有显着的性能特点，有些已被许多试验

结果和工程实践所证实，有些尚需进一步研究、讨论和试验加以证实。具体综述、讨论如下：

1、掺量低、减水率高。

按固体掺量计，聚羧酸系高性能减水剂的一般正常掺量在胶凝材料重量的0.2%（0.15~0.25%）左右，为萘系一般正常掺量的1/4左右，在此掺量下，我们对国内外共11种样品，按GB8076—1997测定其减水率，一般均在25%~30%之间；在接近极限掺量0.5%左右时，其减水率可达45%~48%以上。与萘系相比，减水率大幅提高，掺量大幅度降低，减水率这一基本性能的优势十分明显。并且带入商品混凝土中的有害成分大幅度减少、单方商品混凝土成本可基本达到与萘系高效减水剂相当。

2、商品混凝土拌合物的流动性和流动保持性好、坍落度损失低。

尽管商品混凝土拌合物流动保持性能好是聚羧酸系高性能减水剂的显着特点之一，但由于我国水泥的品种和质量总体上复杂多变，所以该类减水剂仍然存在与水泥的适应性问题。但许多对比试验与工程实践证明：在同样原材料条件下，掺聚羧酸系高性能减水剂商品混凝土拌合物的流动性和流动保持性要明显好于萘系，并且商品混凝土拌合物的整体状态也明显好于萘系，很少存在泌水、分层、缓凝等现象。

当然，对于某些适应性不好的水泥品种，仍然需要通过复配缓凝保塑剂或者木钙等第一代普通减水剂的方法来加以解决。这也是第三代聚羧酸系高性能减水剂在这一新的平台上需要继续重点研究并实践的内容之一。

3、增强效果潜力大。

我们对国内外共11种样品，按GB8076—1997测定其抗压强度比，其各龄期的强度比，与萘系相比，均有较大幅度的提高。以28天抗压强度比为例：萘系高效减水剂的28天抗压强度比一般在130%左右，而聚羧酸系高性能减水剂的抗压强度比一般在150%左右。并且在掺加了粉煤灰、矿渣等矿物掺合料后，其增强效果更佳。当然，由于水泥品种、矿物掺合料的品种、掺量等一系列不同，以及聚羧酸系高性能减水剂品种的不同，其在实际工程中的增强效果是不同的，这方面需要继续加以深入的系统研究。

4、低收缩。

掺聚羧酸系高性能减水剂商品混凝土的体积稳定性与萘系等第二代减水剂商品混凝土相比，有较大提高。我们对国内外共11种样品，按GB8076—1997测定其28天收缩率比：而掺聚羧酸系高性能减水剂商品混凝土收缩率比其11种样品的平均值为102%，11种样品中

的最低收缩率比值为91%，而萘系高效减水剂的28天收缩率比一般在110%左右。据报道，这方面应该是第三代聚羧酸系高性能减水剂的显着特点之一，如果聚羧酸系高性能减水剂在原材料选择与配方设计方面对此性能继续加以改善与提高，则该类产品的推广应用，将会显着提高商品混凝土的体积稳定性，大大降低结构商品混凝土的开裂几率。当然，这方面研究同样也还不深入、全面，需加大投入、全面研究。

5、一定的引气量。

我们对国内外共11种样品，按GB8076—1997测定其含气量，其平均值为3.58%，最高值为6.3%，甚至更高。与萘系等第二代高效减水剂相比，其引气量有较大提高。我们应对此加强研究，包括气孔结构、气泡间距、气泡的均匀性、气泡的稳定性等，以及对商品混凝土抗冻性等耐久性能的影响。倘若研究结果是肯定的，那么在全国推广应用第三代聚羧酸系高性能减水剂，则可普遍适当增加商品混凝土含气量，可有效提高我国的商品混凝土耐久性。当然，要加强此方面的基础研究，尤其要加强气孔结构与商品混凝土耐久性之间的关系研究，甚至调整减水剂的配方与工艺，使产生的孔结构能满足商品混凝土的耐久性要求。

6、总碱含量极低。

我们对国内外共12种样品中的总碱含量进行了测定，其总碱含量的平均值为1.35%，12种样品中的最低值为0.19%，与萘系等第二代高效碱水剂相比，其带入商品混凝土中的总碱量仅为数十克，大大降低了外加剂引入商品混凝土中的碱含量，降低了发生碱骨料反应的可能性，提高了商品混凝土的耐久性。

7、环境友好。

聚羧酸系高性能减水剂合成生产过程中不使用甲醛和其他任何有害原材料，生产与长期使用过程中对人体无健康危害，对环境不造成任何污染。而萘系等第二代减水剂是一类对环境污染较大的化工合成材料，并且其污染是结构性的，在生产和使用过程中均存在，无法克服。在缩合中仍残余有甲醛，在配制成商品混凝土后产品中残留的甲醛和萘等有害物质会从商品混凝土中缓慢逸出，对环境造成污染。

3.3 三代减水剂对商品混凝土性能影响特点对比

4、聚羧酸系高性能减水剂工程应用有关问题探讨

4.1 关于适用范围

一种观点认为：聚羧酸盐系高性能减水剂是减水剂的发展方向，但目前它的成本较高，按每立方商品混凝土的成本计算，使用这类外加剂的成本比一般的高20%～30%，所以暂时还难以普及。

还有观点认为：聚羧酸系高性能减水剂只适合用于高强商品混凝土、自密实商品混凝土、清水商品混凝土、商品混凝土预制构件等特种商品混凝土中。

我们认为：与萘系等第二代高效减水剂相比，聚羧酸系高性能减水剂的性能优势是明显的、全面的，对于商品混凝土的综合性能有质的提高，另外我们还应该关注它的性价比，所以应全面加以推广应用，这对于提高我国建设工程中的商品混凝土质量，大大提高其使用寿命，意义重大。达到此目的，日本用了大约5年时间，我国需要多长时间呢？这主要看我们大家的工作能力和努力程度。

4.2 关于与萘系共用的过渡期

到目前为止，我们共收集到国内外样品14种，但试验结果表明：这些产品都不能与萘系复合使用。这种现象，给聚羧酸系高性能减水剂的推广应用，特别是在商品混凝土商砼站的推广应用带来操作上的难度。如不在具体操作上加以特别注意，会影响该类产品的功能发挥和使用效果。由于我国萘系高效减水剂的使用量大面广，此问题将贯穿

整个过渡期。

5、加强推广应用的工作重点

第三代聚羧酸系高性能减水剂的出现，为我国商品混凝土总体质量的提高提供了巨大契机，做好推广应用工作，将惠及后代，应是我们广大商品混凝土与外加剂工作者的责任。为做好推广应用工作，在今后一段时间内，应在下列几方面做出努力：

5.1 继续积极研究开发聚羧酸盐系高性能减水剂新品种，完善工艺、降低成本、提高质量。

5.2 加强掺聚羧酸系高性能减水剂商品混凝土的综合性能研究，将产品本身的性能优势尽快转化为商品混凝土的性能优势。

5.3 以商品混凝土外加剂应用技术委员会为平台，组织加强该类产品的应用技术研究，收集、整理工程应用实例，组织编写应用技术指南。

5.4 制订、修订有关标准、规范，加速推广应用。

6、结语

6.1 聚羧酸系高性能减水剂的推广应用是提高我国现代商品混凝土技术总体水平、提高我国商品混凝土总体质量的必然要求，对于提高我国商品混凝土耐久性、进而提高我国建设工程的服务年限，对于建立节能、节材、节地的节约性社会和环境保护具有重要意义。

6.2 聚羧酸系高性能减水剂之所以能作为萘系等第二代减水剂的理想更新换代产品，是由其本身的高性能决定的。与萘系等第二代高效减水剂相比，聚羧酸系高性能减水剂性能的提高是全面的、是质的提高，并且从技术性能上来说，该类产品一般没有明显的缺陷与不足。

6.3 可以设想，如果在我国商品混凝土领域，全部或者绝大部分使用聚羧酸系第三代高性能减水剂，那么，我国的商品混凝土质量将会有本质性的提高，意义重大。所以，聚羧酸系高性能减水剂取代萘系等第二代高效减水剂，在商品混凝土特别是商品商品混凝土领域将是全面的。今后若干年，将是第二代高效减水剂与第三代高性能减水剂并用期。据报道，日本从1995年开始，采用聚羧酸系高性能减水剂基本取代以萘系高效减水剂为代表的第二代减水剂花费了近五年的时间，相信经过大家的共同努力，我国聚羧酸系高性能减水剂的应用比例会越来越大，特别是在有高质量要求的重点工程和环保性能要求高的住宅建设工程中。聚羧酸系高性能减水剂的全面推广应用，是发展的必然趋势，将带来商品混凝土外加剂产品和质量等的结构性变

化，我们现在国内开发出来的某些同类产品与国外产品相比，差距并不大，某些性能还有优势。现在许多大中型建设工程已经使用了聚羧酸系高性能减水剂。

6.4 聚羧酸系高性能减水剂的推广应用，在我国已初步具有技术基础和物质基础，但即使在发展初期阶段也存在不平衡现象。主要表现是上海地区发展较快，北方等地区发展相对滞后。

6.5 为做好聚羧酸系高性能减水剂的推广应用工作，加强掺聚羧酸系高性能减水剂商品混凝土的综合性能系统研究，进一步揭示掺聚羧酸系高性能减水剂商品混凝土的性能特点，为聚羧酸系高性能减水剂的推广应用提供技术依据。

6.6 加强聚羧酸系高性能减水剂工程应用的经验总结和应用技术研究，尽快编制好产品标准，在此基础上，编制该类产品的应用技术规程，为该类产品的进一步推广应用提供技术法规依据。

聚羧酸高性能减水剂标准型说明书

聚羧酸高性能减水剂标 准型说明书 Document serial number【KKGB-LBS98YT-BS8CB-BSUT-BST108】

森普牌S P Y J-1型聚羧酸系高性能减水剂（标准型） 产品说明书 森普牌SPYJ-1型聚羧酸系高性能减水剂（标准型）是目前国内外最新的引领产品。它与常用的聚羧酸系高性能减水剂相比，具有减水率高、掺量低、与水泥适应好、坍落度损失小和无污染等特点。同时具有改善新拌混凝土各种性能指标和提高工作性等多种作用。本产品为无色透明液体，无毒、无腐蚀性、不易燃、对钢筋无锈蚀作用、对人体健康无害。 本产品目前参照执行GB/T8076-2008《混凝土外加剂》、GB/T8077-2012《混凝土外加剂匀质性试验方法》、TB/T3275-2011《铁路混凝土》、GB18582-2008《室内装饰装修材料内墙涂料中有害物质限量》标准。 一、技术性能 1.增强效果：与基准混凝土同坍落度和等水泥用量的前提下，减水率≥25%，混凝土各龄期强度均有显着提高，1天抗压强度比≥170%，3天抗压强度比≥160%，7天抗压强度比≥150%，28天抗压强度比≥140%。 2.泵送性能：具有显着的可泵性。与基准混凝土相比，在同水灰比的前提下，净增坍落度≥100mm,1小时坍落度经时变化量（用于配制泵送混凝土时）≤80mm。 3.工作性能：具有改善新拌混凝土的和易性、保水性和泌水性等操作性能。 4.表面光洁：掺用本产品的混凝土，具有粘聚性强、含气量少和泌水率小等特点，能有效改善高架、高速公路、桥梁等各类清水混凝土表面光洁美观。 5.特效功能：在配制高强混凝土时，其弹性模量、抗渗性、抗收缩、抗徐变和耐久性等高性能指标均可满足指标要求 二、匀质指标 根据产品的性能指标和用户的要求，符合国家、行业及企业标准。 三、应用范围 本产品适用于各类泵送混凝土、大体积混凝土、高层建筑、高架、高速公路、桥梁、水工混凝土及地下、水下灌注混凝土等。特别适应于重点工程和有特殊要求的混凝土。 四、使用方法 1.本产品掺量范围1.0～1.2%（以胶凝材料量计），可根据与水泥的适应性、气温的变化和混凝土坍落度等要求，在推荐范围内调整确定最佳掺量。 2.按计量，直接掺入混凝土搅拌机中使用。 3.在计算混凝土用水量时，应扣除液剂中的水量。 4.在使用本产品时，应按混凝土试配事先检验与水泥的适应性。 五、注意事项 1.在水泥变更品种或新进水泥时，应做与水泥兼容性检验。 2.对于要求缓凝的混凝土，应按混凝土试配事先检验凝结时间。 3.必须按试验配合比正确掺量，浇筑混凝土时，应严格按施工规范操作。 4.在与其他外加剂合用时，宜先检验其兼容性。 5.在冬季施工期间，为了提高混凝土早期强度，应适当调整混凝土的水泥用量。 6.与常规混凝土工程一样，必须按施工规范加强养护。 7.使用本产品，应提前1～3天通知厂方。 六、包装贮存

聚羧酸减水剂生产工艺的制作方法

图片简介: 本技术介绍了一种聚羧酸减水剂生产工艺，在常温状态下，往反应箱内加入占总溶液总比重20％50%的聚醚时，后加入占总溶液总比重30%71.7％的水进行溶解，自由基聚合：往进行溶解后的溶液内滴加占总溶液总比重3％7.5%的丙烯酸，滴加完毕后开始滴加占总溶液总比重0.3％的巯基乙酸，接枝反应：对经过自由基聚合的溶液进行加热直到8085摄氏度，开始滴加一个半小时的混合物，所述混合物由占总溶液总比重0.5％过硫酸铵和占总溶液总比重4.5％10.5%水混合而成，保温：将经过接枝反应中的溶液在80摄氏度下，保温一个半小时至两个小时。 技术要求 1.一种聚羧酸减水剂生产工艺，其特征在于：在常温状态下，往反应箱（1）内加入占总溶液总比重20％-50%的聚醚时，后加入占总溶液总比重30%-71.7％的水进行溶解，自由 基聚合：往进行溶解后的溶液内滴加占总溶液总比重3％-7.5%的丙烯酸，滴加完毕后开始滴加占总溶液总比重0.3％的巯基乙酸，接枝反应：对经过自由基聚合的溶液进行加热直到80-85摄氏度，开始滴加一个半小时的混合物，所述混合物由占总溶液总比重0.5％过硫酸铵和占总溶液总比重4.5％-10.5%水混合而成，保温：将经过接枝反应中的溶液在80摄 氏度下，保温一个半小时至两个小时；

其中，所述的反应箱（1）侧壁上设有出料管（11），所述反应箱（1）设有加热块（13），所述反应箱（1）内设有传动轴（14），所述传动轴（14）上设有搅拌杆（141），所述反应箱（1）侧壁上设有保温层（12），所述反应箱（1）顶部设有多个进料口（15），所述反应箱（1）顶部设有多个与所述进料口（15）相配合的连接管（3），所述连接管（3）顶部设有储料箱（2），所述连接管（3）侧壁上设有第一通槽，所述第一通槽内设有固定板（31），所述连接管（3）内设有支撑板（5），所述支撑板（5）上设有连接轴（4），所述连接轴（4）穿设于所述储料箱（2）内，所述支撑板（5）底部设有导块（55），所述支撑板（5）上设有下料口（54），所述下料口（54）设于所述导块（55）上方；在制备聚羧酸减水剂时，将聚醚和水加入到反应箱（1）内，传动轴（14）带动搅拌杆（141）转动，聚醚与水在反应箱（1）内混合；将丙烯酸放入到其中一个储料箱（2）内，再将巯基乙酸、硫酸铵和水的混合物放入另外的储料箱（2）内，推动连接轴（4）带动支撑板（5）移动，根据需要滴加的量确定支撑板（5）的位置；当支撑板（5）位置确定后，储料箱（2）内的液体进入到连接管（3）内，连接管（3）内的液体从下料口（54）处往下运动，液体粘沿导块（55）往下滑落，将液体滴入到反应箱（1）内，根据先后顺序依次将相应的液体加入到反应箱（1）内，当聚羧酸减水剂制备完成后，将聚羧酸减水剂出料管（11）内排出，获得初成品聚羧酸减水剂。 2.根据权利要求1所述的一种聚羧酸减水剂生产工艺，其特征在于：将经过保温的水降温至50摄氏度后，打入复配池，加入添加剂，加水稀释后将复配好的溶液打入成品罐。 3.根据权利要求1所述的一种聚羧酸减水剂生产工艺，其特征在于：所述以上步骤均在密闭状态下进行。

萘系高效减水剂与聚羧酸系 减水剂的性能比较

萘系高效减水剂与聚羧酸系减水剂的性能比较 一、混凝土减水剂概述及作用机理 减水剂是一种重要的混凝土外加剂，能够最大限度地降低混凝土水灰比，提高混凝土的强度和耐久性。减水剂分为普通减水剂和高效减水剂，减水率大于5%小于10%的减水剂称为普通减水剂，如松香酸钠、木质素磺酸钠和硬脂酸皂等；减水率大于10%的减水剂称为高效减水剂，如三聚氰胺系、萘系、氨基磺酸系、改性木质素磺酸系和聚羧酸系等。在众多高效减水剂中，具有梳形分子结构的聚羧酸系高效减水剂因其减水率高、坍落度保持性能良好、掺量低、不引起明显缓凝等优异性能，成为近年来国内外研究和开发的重点。 减水作用是表面活性剂对水泥水化过程所起的一种重要作用。减水剂是在不影响混凝土工作性的条件下，能使单位用水量减少；或在不改变单位用水量的条件下，可改善混凝土的工作性；或同时具有以上两种效果，又不显著改变含气量的外加剂。目前，所使用的混凝土减水剂都是表面活性剂，属于阴离子表面活性剂。 水泥与水搅拌后，产生水化反应，出现一些絮凝状结构，它包裹着很多拌和水，从而降低了新拌混凝土的和易性（又称工作性，主要是指新鲜混凝土在施工中，即在搅拌、运输、浇灌等过程中能保持均匀、密实而不发生分层离析现象的性能）。施工中为了保持所需的和易性，就必须相应增加拌和水量，由于水量的增加会使水泥石结构中形成过多的孔隙，从而严重影响硬化混凝土的物理力学性能，若能将这些包裹的水分释放出来，混凝土的用水量就可大大减少。在制备混凝土的过程中，掺入适量减水剂，就能很好地起到这样的作用。 混凝土中掺入减水剂后，减水剂的憎水基团定向吸附于水泥颗粒表面，而亲水基团指向水溶液，构成单分子或多分子层吸附膜。由于表面活性剂的定向吸附，使水泥胶粒表面带有相同符号的电荷，于是在同性相斥的作用下，不但能使水泥－水体系处于相对稳定的悬浮状态，而且，能使水泥在加水初期所形成的絮凝状结构分散解体，从而将絮凝结构内的水释放出来，达到减水的目的。减水剂加入后，不仅可以使新拌混凝土的和易性改善，而且由于混凝土中水灰比有较大幅度的下降，使水泥石内部孔隙体积明显减少，水泥石更为致密，混凝土的抗压强度显著提高。减水剂的加入，还对水泥的水化速度、凝结时间都有影响。这些性质在实用中都是很重要的。但是，减水剂在有效地破坏水泥浆体的絮凝结构释放出内部的自由水的同时也削弱了水泥颗粒与水之间的作用。从这个角度来说，它总是会不同程度地加剧拌合物的泌水和沉降离析现象，这是现今混凝土浇注后常在表面出现花斑，严重时则形成蜂窝麻

聚羧酸减水剂实验室合成工艺

聚羧酸减水剂实验室合成工艺 聚羧酸类减水剂是继以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化学减水剂，其综合性能优异，不仅具有高减水率，而且还可以有效的抑制坍落度损失，目前有较好的应用前景。日本首先于80年代初开发出聚羧酸系高效减水剂，1985年开始逐渐应用于混凝土工程。1995年以后，聚羧酸盐系减水剂在日本的使用量超过了萘系减水剂。目前国内对萘系、三聚氰胺系等高效减水剂的研究和应用已日趋完善，不少科研机构已开始转向对聚羧酸系高性能减水剂的开发与研究。聚羧酸型减水剂分子链上具有较多的活性基团,主链上连接的侧链较多,分子结构自由度大, 高性能化潜力大,因此聚羧酸型减水剂是近年来国内外研究较为活跃的高性能减水剂之一,同时也是未来减水剂发展的主导方向。本文在合成聚醚甲基丙烯酸酯大单体的基础上,采用水溶液共聚的方法合成出了聚羧酸系高效减水剂,通过因素试验确定最佳的合成工艺,并研究了其应用性能。 2 实验 2.1 实验原料及试验设备 聚醚(分子量为1200,上海台界化工有限公司) ; 对甲苯磺酸(国药集团化学试剂厂) ; 对苯二酚(天津市大茂化学试剂厂) ; 甲基丙烯磺酸钠(余姚市东泰精细化工有限公司) ; 甲苯(天津市大茂化学试剂厂) ; 甲基丙烯酸(成都科龙化工试剂厂) ; 过硫酸铵(天津市大茂化学试剂厂)等。 聚羧酸系减水剂:进口聚羧酸(p s1, 60% ) ; 国内聚羧酸(p s2, 40% ) ; 自制聚羧酸(p s3, 20% ) 。 水泥:炼石P·O 42.5 级普通硅酸盐水泥;建福P ·O42.5级普通硅酸盐水泥。 500ml三颈烧瓶;集热式恒温磁力搅拌器;温度计; 250ml滴液漏斗;旋转蒸发器等。

聚羧酸高性能减水剂缓凝型说明书

森普牌SPYJ-3型聚羧酸系高性能减水剂（缓凝型） 产品说明书 森普牌SPYJ-3型聚羧酸系缓凝高性能减水剂是目前国内外最新的引领产品。它与常用的聚羧酸系高性能减水剂缓凝型相比，具有减水率高、掺量低、与水泥适应性好、坍落度损失小和无污染等特点。同时具有改善新拌混凝土各种性能指标和提高工作性等多种作用。本产品为无色透明液体，无毒、无腐蚀性、不易燃、对钢筋无锈蚀、对人体健康无害。 本产品目前参照执行GB/T8076-2008《混凝土外加剂》、GB/T8077-2012《混凝土外加剂匀质性试验方法》、TB/T3275-2011《铁路混凝土》、GB18582-2008《室内装饰装修材料内墙涂料中有害物质限量》标准。 一、技术性能 1.增强效果：与基准混凝土同坍落度和等水泥用量的前提下，减水率≥25%，混凝土各龄期强度均有显着提高，7天抗压强度比≥140%，28天抗压强度比≥130%。 2.泵送性能：具有显着的可泵性。与基准混凝土相比，在同水灰比的前提下，净增坍落度≥100mm,1小时坍落度经时变化量（用于配制泵送混凝土时）≤60mm。 3.缓凝效果：能显着增大混凝土的流动性，改善操作性，可延缓水泥水化放热峰值，避免施工结合层冷缝现象，有效提高其抗裂防水性能。 4.工作性能：具有显着改善新拌混凝土的和易性、保水性和泌水性等操作性能。 5.表面光洁：掺用本产品的混凝土，具有粘聚性强、含气量少和泌水率小等特点，能有效改善高架、高速公路、桥梁等各类清水混凝土表面的光洁和美观 6.张拉抗折：本产品具有先缓凝后早强的功能，在确保掺量的前提下，可满足混凝土的3d (除凝结时间) 张拉和28d抗折强度的要求 7.特效功能：在配制高强混凝土时，其弹性模量、抗渗性、抗收缩、抗徐变和耐久性等高性能指标均可满足要求。 二、匀质指标 根据产品的性能指标和用户的要求，符合国家、行业及企业标准。 三、应用范围 本产品适用于各类泵送混凝土、大体积混凝土、高架、高速公路、桥梁、水工混凝土。特别适用于重点工程和有特殊要求的混凝土。 四、使用方法 1.本产品掺量范围～%（以胶凝材料量计），可根据与水泥的适应性、气温的变化和混凝土坍落度等要求，在推荐范围内调整确定最佳掺量。 2.按计量，直接掺入混凝土搅拌机中使用。 3.在计算混凝土用水量时，应扣除液剂中的水量。 4.在使用本产品时，应按混凝土试配事先检验与水泥的适应性。 五、注意事项 1.在水泥变更品种或新进水泥时，应做与水泥兼容性检验。 2.对于要求缓凝的混凝土，应按混凝土试配事先检验凝结时间。 3.必须按试验配合比正确掺量，浇筑混凝土时，应严格按施工规范操作。 4.在与其他外加剂合用时，宜先检验其兼容性。 5.在冬季施工期间，为了提高混凝土早期强度，应适当调整混凝土的水泥用量。 6.与常规混凝土工程一样，必须按施工规范加强养护。 7.使用本产品，应提前1～3天通知厂方。 六、包装贮存 1.可采用灌车运装；塑料桶1000kg/桶；也可根据用户要求做特殊包装。 2.本产品质保期壹年，在质保期内如有沉淀，经搅匀后使用，不影响效果。

JG∕T223-2007聚羧酸系高性能减水剂

JG∕T223-2007聚羧酸系高性能减水剂JG 中华人民共和国建筑工业行业标准 JG/T 223—2007 聚羧酸系高性能减水剂 Polycarboxylates high performance water-reducing admixture 2007—08—01发布 2007—12—01实施 中华人民共和国建设部发布 JG/T 223-2007 前言 本标准为首次制定。 本标准由建设部标准定额研究所提出。 本标准由建设部建筑工程标准技术归口单位中国建筑科学研究院归口。 本标准负责起草单位:中国建筑科学研究院。 本标准参加起草单位:巴斯夫(中国)有限公司、广州富斯乐有限公司、江苏省建筑科学研究院、淘正化工(上海)有限公司、上海建研建材科技有限公司、上海麦斯特建材有限公司、上海申立建材有限公司、上海市建筑科学研究院、深圳市迈地砼外加剂有限公司、同济大学、中冶集团建筑研究总院北京冶建特种材料有限公司、四川柯帅外加剂有限公司、北京市建筑材料质量监督检验站、浙江科威工程材料有限公司。 本标准主要起草人:郭延辉、赵霄龙、郭京育、薛庆、顾涛、朱艳芳、张艳玲、冉千平、王豪源、宣怀平、王绍德、马明元、姚利君、陈伟国、蒋正武、孙振平、梅名虎、帅希文、宋作宝、方兴中。 JG/T 223-2007

聚羧酸系高性能减水剂 1 范围 本标准规定了用于水泥混凝土中的聚羧酸系高性能减水剂的术语和定义、分类与标记、要求、试验方法、检验规则、包装、出厂、贮存等。 本标准适用于在水泥混凝土中掺用的聚羧酸系高性能减水剂。 2规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB 8076 混凝土外加剂 GB/T 8077 混凝土外加剂匀质性试验方法 GB 18582 室内装饰装修材料内墙涂料中有害物质限量 GB/T 50080 普通混凝土拌合物性能试验方法标准 GB/T 50081 普通混凝土力学性能试验方法标准 GBJ 82 普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法 JC 473 混凝土泵送剂 JC 475—2004 混凝土防冻剂 JGJ 52 普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准 JGJ 63 混凝土用水标准 3术语和定义 3(1 聚羧酸系高性能减水剂 polycarboxylates high performance water-reducing admixture

聚酸酸减水剂合成工艺

1 实验 1.1 原材料 丙烯酸（AA）、甲基丙烯磺酸钠（MAS）、过硫酸铵（APS）均为市售化学试剂；聚氧乙烯基烯丙酯大单体，自制，其聚合度分别约为9、23、35；水泥，P.O42.5R，重庆腾辉江津水泥厂产。 1.2 聚羧酸减水剂的合成方法 将丙烯酸、甲基丙烯磺酸钠、过硫酸铵、聚氧乙烯基烯丙酯大单体分别用去离子水配成浓度为20%的水溶液。在装有搅拌器、回流冷凝管及温度计的三颈烧瓶中分批滴加单体及引发剂，滴加完毕后在75℃下保温反应一定时间。反应结束后，用浓度为20%的NaOH水溶液调节PH值至7～8，得到浓度约为20%的黄色或红棕色聚羧酸减水剂。 1.3 正交试验设计 采用正交试验方法，通过改变丙烯酸（AA）、甲基丙烯磺酸钠（MAS）、聚氧乙烯基烯丙酯大单体（PA）、过硫酸铵（APS）4个因素的用量，考察四因素在三水平下合成的聚羧酸减水剂对水泥净浆初始流动度及流动度经时损失的影响，从而确定聚羧酸减水剂的最佳合成配方。正交试验因素及水平见表1，表中引发剂APS用量为MAS、AA、PA等3种单体总质量的百分比。表2为不同实验组数对应的各因素水平。 1.4 掺减水剂水泥净浆流动度测试方法 水泥净浆初始流动度按GB8077-2000《混凝土外加剂匀质性试验方法》中测定水泥净浆初始流动度的方法进行测试，W/C为0.29。 水泥净浆流动度经时损失的测试方法为：保持一定水灰比，加入一定量的聚羧酸减水剂，按GB8077-2000《混凝土外加剂匀质性试验方法》每隔一定时间测试水泥净浆的流动度。 2 结果与分析 2.1 减水剂掺量对水泥净浆初始流动度的影响 表3为对在表2中1～9组的3种聚羧酸减水剂（JH9、JH23、JH35）在不同掺量时对水泥净浆初始流动度的影响。 由表3可知，当减水剂掺量大于0.5%以后，增加减水剂掺量，水泥净浆初始流动度增大变缓。表明该聚羧酸减水剂的饱和掺量为水泥质量的0.5～0.8%。 2.2 聚羧酸减水剂合成配方的确定 通过对表3的实验结果计算分析，可看出减水剂掺量为0.5%时四因素对水泥净浆初始流动度影响的显著程度。聚羧酸减水剂合成时各因素对水泥净浆初始流动度影响的极差分析见表)（减水剂掺量为0.5%）。 2.2.1 聚羧酸减水剂JH9合成配方的确定 由表4可知：（1）在设计的原料用量范围内，掺JH9的水泥净浆初始流动度随MAS、AA用量的增加而增加，随PA和APS用量的增加而下降；（2）由极差R可知，四因素对水泥净浆初始流动度影响均较显著，影响程度从大到小依次为：PA、APS、AA、MAS；（3）JH9的较佳合成配方为：MAS：AA：PA（摩尔）=1.5：（5.0～7.0）：（1.0～1.25）,APS的用量为15%。 图1为四因素在三水平下所合成的JH9聚羧酸减水剂对水泥净浆流动度经时损失的影响。图1中的水泥净浆流动度为各因素分别在三水平下的算术平均值，减水剂掺量为水泥质量的0.8%（图2和图3与此相同）。 由图1可知，MAS用量对水泥净浆的初始流动度影响不大，但增大MAS用量有利于水泥净浆流动度的保持，MAS用量为1.0～1.5mol时，水泥净浆流动度经时损失曲线基本接近，因此，MAS用量取1.0～1.5mol为宜；增大AA用量对水泥净浆初始流动度有利，但PA用量过大对水泥净浆的流动度保持不利，AA用量取5.0mol为宜；PA用量对水泥净浆流动度的保

聚羧酸减水剂生产工艺

聚羧酸减水剂生产工艺 一、引言 一般认为，减水剂的发展分为三个阶段：以木质素磺酸钙为代表的第一代普通减水剂阶段；以萘系为代表的第二代高效减水剂阶段；以聚羧酸系为代表的第三代高性能减水剂阶段。 与传统的减水剂相比，聚羧酸系高性能减水剂有很多特点：1.在合成工艺上，聚羧酸系高性能减水剂采用不饱和单体共聚合成而不是传统减水剂使用的缩聚合成，因此该类减水剂的合成原料非常之多，通常有聚乙二醇、（甲基）丙烯酸、烯丙醇聚氧乙烯醚等。2.在分子结构上，聚羧酸系高性能减水剂的分子结构是线形梳状结构，而不是传统减水剂单一的线形结构。该类减水剂主链上聚合有多种不同的活性基团，如羧酸基团（—COOH）、羟基基团（—OH）、磺酸基（—SO3Na）等，可以产生静电斥力效应；其侧链带有亲水性的非极性活性基团，具有较高的空间位阻效应。由于其广泛的原料来源，独特的分子结构，故而具有前两代减水剂不可比拟的优点，加上在合成过程中不使用甲醛，属绿色环保产品，因此，已成为混凝土外加剂研究领域的重点和热点之一。 但是，也许是涉及技术秘密，目前该领域的研究成果报道较少，尤其是聚羧酸系高性能减水剂的合成工艺。因此，本文在此予以简介之。 二、聚羧酸系高性能减水剂合成工艺简介。 聚羧酸系高性能减水剂目前主要存在聚酯类和聚醚类两大主流产品。聚酯类：包括酯化和聚合两个过程。聚醚类：只有聚合一个过程。 (一)、聚酯类聚羧酸系高性能减水剂合成工艺。 1、合成工艺简图 冷凝器去离子水 ↓↓

聚乙二醇过硫酸铵↓ →→→→→→酯化→→→→→计量槽→→聚合中和成 甲基丙烯酸→→→→ →→→→→→反应→→→→→计量槽→→反应反应品 ↑↑ ↑↑ 去离子水氢氧化钠 2、反应过程如下： （1）、酯化反应（制备大单体）：计量聚乙二醇1200料3960kg，将其在水浴中溶化，加入反应釜内，同时加入甲基丙烯酸1140kg，以及小料1份（对苯二酚：5.28kg、吩噻嗪：1.06kg），升温至90℃，加入浓硫酸69.3kg，继续升温至120℃，保持4.5小时，后充氮气2小时，（6㎡／时，每30分钟充1瓶，共4瓶），反应完成，得到减水剂中间大分子单体聚乙二醇单甲基丙烯酸酯和水。（经减压蒸馏脱水，酸化反应更为完全）。 （2）、聚合反应：采用过硫酸铵引发、水溶液聚合法。计量酯化产物即聚乙二醇单甲基丙烯酸酯1545kg，丙烯酸77.3kg，分子量调节剂十二烷基硫醇21.3kg，配以130 kg去离子水，泵入滴定罐A备用，是为A料。计量过硫酸铵34.5kg，配以950kg去离子水，泵入滴定罐B备用，是为B料。加去离子水1425kg 入釜，升温至85℃，同时滴定A、B料。A料3小时滴定完，B料3.5小时滴定完，保温1.5小时。（温度控制：90±2℃）。 （3）、中和反应，将反应好的聚合物降温至50℃以下，边搅拌边加入片碱100kg，调节PH值6—7，反应完成，得到含固量为30%的聚酯类聚羧酸系高性能减水剂成品。 (二)、聚醚类聚羧酸系高性能减水剂合成工艺

聚羧酸高效外加剂的技术性能指标

聚羧酸高效外加剂的技术性能指标 一、技术性能 PC聚羧酸系高性能减水剂匀质性指标 PC聚羧酸系高性能减水剂混凝土性能指标

二、使用说明 1、PC聚羧酸系高性能减水剂的掺量为胶凝材料总重量的0.1%～1.5%，常用掺量为0.8%～2.5%。使用前应进行混凝土试配试验，以求最佳掺量。 2、PC聚羧酸系高性能减水剂不可与萘系高效减水剂混合使用，使用PC聚羧酸系高性能减水剂时必须将使用过萘系高效减水剂的搅拌机和搅拌车冲洗干净否则可能会失去减水效果。 3、使用PC聚羧酸系高性能减水剂时，可以直接以原液形式掺加，也可以配制成一定浓度的溶液使用，并扣除PC聚羧酸系高性能减水剂自身所带入的水量。 4、由于掺用PC聚羧酸系高性能减水剂混凝土的减水率较大，因此坍落度对用水量的敏感性较高，使用时必须严格控制用水量。 5、PC聚羧酸系高性能减水剂与绝大多数水泥有良好的适应性，但对个别水泥有可能出现减水率偏低，坍落度损失偏大的现象。另外，水泥的细度和储存时间也可能会影响PC聚羧酸系高性能减水剂的使用效果。此时，建议通过适当增大掺量或复配其它缓凝组分等方法予以解决。 6、掺用PC聚羧酸系高性能减水剂后，混凝土含气量有所增加（一般为2%～5%）有利于改善混凝土的和易性和耐久性. 7、由于PC聚羧酸系高性能减水剂掺量小、减水率高，使用PC聚羧酸系高性能减水剂配制C45以上的各类高性能混凝土，可以大幅度降低工程成本，具有显著的技术经济效益；用于配制 C45以下等级混凝土，虽然PC聚羧酸系高性能减水剂的成本偏高，但可以通过增加矿物掺合料用量，降低混凝土的综合成本，同样具有一定的技术经济效益。 三、作用机理 减水作用是表面活性剂对水泥水化过程所起的一种重要作用。减水剂是在不影响混凝土工作性的条件下，能使单位用水量减少；或在不改变单位用水量的条件下，可改善混凝土的工作性；或同时具有以上两种效果，又不显著改变含气量的外加剂。目前，所使用的混凝土减水剂都是表面活性剂，属于阴离子表面活性剂。 水泥与水搅拌后，产生水化反应，出现一些絮凝状结构，它包裹着很多拌和水，从而降低了新拌混凝土的和易性（又称工作性，主要是指新鲜混凝土在施工中，即在搅拌、运输、浇灌等过程中能保持均匀、密实而不发生分层离析现象的性能）。施工中为了保持所需的和易性，就必须相应增加拌和水量，由于水量的增加会使水泥石结构中形成过多的孔隙，从而严重影响硬化混凝土的物理力学性能，若能将这些包裹的水分释放出来，混凝土的用水量就可大大减少。在制备混凝土的过程中，掺入适量减水剂，就能很好地起到这样的作用。 混凝土中掺入减水剂后，减水剂的憎水基团定向吸附于水泥颗粒表面，而亲水基团指向水溶液，构成单分子或多分子层吸附膜。由于表面活性剂的定向吸附，使水泥胶粒表面带有相同符号的电荷，于是在同性相斥的作用下，不但能使水泥－水体系处于相对稳定的悬浮状态，而且，能使水泥在加水初期所形成的絮凝状结构分散解体，从而将絮凝结构内的水释放出来，达到减水的目的。减水剂加入后，不仅可以使新拌混凝土的和易性改善，而且由于混凝土中水灰比有较大幅度的下降，使水泥石内部孔隙体积明显减少，水泥石更为致密，混凝土的抗压强度显著提高。减水剂的加入，还对水泥的水化速度、凝结时间都有影响。这些性质在实用中都是很重要的。 四、包装

聚羧酸系减水剂的发展历程及现状

聚羧酸系减水剂的发展历程及现状 摘要：聚羧酸高效减水剂作为混凝土的化学外加剂，具有掺量低、减水率高等特点，一直受到国内外研究人员的关注。本文概述了混凝土外加剂的发展历程，主要性能及发展现状，介绍了高性能减水剂的种类与组成，提出了有关高性能减水剂的研究内容及今后研究方向。 关键词：聚羧酸系高性能减水剂发展现状 高性能混凝土指具有高耐久、高强度、高流动性的混凝土。而减水剂又称塑化剂或分散剂，拌和混凝土时加入适量的减水剂，可使水泥颗粒分散均匀，同时将水泥颗粒包裹的水份释放出来，从而能明显减少混凝土用水量，是一种重要的混凝土外加剂。而高性能混凝土中的高性能减水剂，作为一种有机化学材料，能够最大限度地降低混凝土水灰比，提高混凝土的强度和耐久性。所以提出新的合成方法和改进其性能的研究也成为当今国内外的一个热点。 一、发展历程 减水剂在我国，相对于外国而言起步较晚。20世纪30 年代初，国外已生产了以木质素磺酸盐为主成分的减水剂，随后又有新发展。相继出现萘系和三聚氰胺系高效减水剂。70 年代后期，许多人对木质素类减水剂进行了研究，对它进行改进，研究出了改性木质素磺酸盐高效减水剂。1974 年，水电部、交通部联合研制了以扩散剂N N O 为主成分，辅以其它助剂组成的减水剂，接着又有以茶为原料，经磺化缩合而成的蔡磺酸盐甲醛缩合物的NF 高效减水剂。MF 高效减水剂及建一1 型高效减水剂，其后的JN，D H 及T F 型减水剂和以葱油为原料的A F 高效减水剂都相继研发成功。其中改性三聚氰胺、氨基磺酸盐、脂肪族高效减水剂快速发展；而聚羧酸系减水剂则是目前研究的重点。 二、高效减水剂的种类和特点 1.减水剂的类型 （1）单环芳烃型（monocyclic aromatic hydrocarbons type），主要以氨基磺酸盐类高效减水剂为代表，该类聚合物憎水主链由苯基和亚甲基交替连接而成，该类减水剂具有掺量小，减水率高的特点。 （2）多环芳烃型（polynuclear aromatic hydrocarbons type），主要以萘系和蒽系为代表，这类高效减水剂的特点是憎水基的主链为亚甲基连着的双环或单环芳烃，亲水性的官能团则是连在芳烃上的-SO3H 等，对水泥的分散性能较好，减水率较高。 （3）杂环芳烃型（compound aromatic hydrocarbons type），以三聚氰胺系为代表，该类减水剂的特点是其憎水主链为亚甲基连接的含O 或含N 的五元或

聚羧酸系高效减水剂

聚羧酸系高效减水剂 一一现代混凝土设计和施工的神兵利器国内外的工程实践证明，混凝土外加剂的应用是混凝土发展史上继钢筋混凝土和预应力混凝土后的第三次重大飞跃。用它可以方便的改变混凝土的质量和性能，提高施工速度和质量，改善工艺和劳动条件，节省水泥和能源。具有投资少，见效快，推广应用简单，经济效益和社会效益显著的特点。外加剂在混凝土材料中占据了举足轻重的地位，已成为现代混凝土不可或缺的组成部分，是混凝土改性的主要技术途径"在近七十多年混凝土外加剂发展过程中，减水剂作为混凝土外加剂中一个重要的品种广泛应用于混凝土中，是目前国际公认的能显著改善新拌混凝土的工作性和匀质性，大大提高混凝土性能的最有效材料，是大幅度提高混凝土综合耐久性的外加剂。它对改善混凝土的性能赋予了诸多的非同寻常的特殊功效。 混凝土外加剂起源于20世纪30年代，为了提高混凝土路面质量，美国开始使用引气剂，并于20世纪40年代，首先制定了引气混凝土的施工规范，与此同时美国材料试验学会(ASTM)也制订了相关标准。美国北部地区和加拿大所有露天使用的混凝土规定要掺用引气剂，已改善混凝土的耐久性，开创了人类使用混凝土外加剂的先河。随后出现了第一代减水剂—木质素磺酸盐减水剂；1962年，德国的SKW Trostberg和日本的Kao Soap各自同时独立地发明了甲醛缩聚物，分别是以三聚氰胺为原料聚磺化三聚氰胺高效减水剂和以焦化厂副产品工业奈为原料的奈磺酸盐缩甲醛高效减水

剂，其对水泥以及石膏浆体具有强力的分散性能。这两个产品构成了第二代高效减水剂，并延用至今，成为今天混凝土减水剂主要构成，近代来又陆续出现了氨基磺酸盐高效减水剂、脂肪族高效减水剂、聚梭酸系高效减水剂。聚羧酸系高效减水剂是最近出现的一种全新型的高性能减水剂，该高效减水剂主要通过不饱和单体在引气剂作用下发生共聚，将带有活性基因的侧链接枝到聚合物的主链上，因此具有一系列独特的优点：低掺量、高减水率，强分散性，与不同的水泥具有相对较好的适应性，低坍落度损失，更好地解决混凝土的引气、缓凝、泌水等问题，混凝土后期强度较高等。掺加量一般只是奈系减水剂的1/5—1/10，减水率却可达到30%以上。由于掺量大幅度降低，一者带入混凝土的有害成分幅度减少，二者单方混凝土中由高效减水剂引入的成本增加完全可达到与奈系或与其他高效减水剂相当，因而该类产品完全具备取代奈系高效减水剂的技术与经济条件。此类减水剂特别适合用于高性能混凝土，是21世纪国内外推广应用的主要外加剂。 现代混凝土设计和施工要求混凝土具备高强度、高耐久性、高工作性。在现化混凝土的设计上，英国DunStan的工作可以称得上是一个典范。针对粉煤灰在混凝土中的作用特点，他提出："粉煤灰应该看作为混凝土的第四组分，即除了水泥、水与骨料外的一个独立成分，而不是作为水泥的替代品"。"将粉煤灰看作一种替代水泥的成分，往往得不到最为经济的混凝土配比。因为这样设计的配合比，是在一个己经确定的拌合长期的—不掺粉煤灰的混凝土—的

聚羧酸减水剂配方

聚羧酸减水剂配方 摘要：采用自由基水溶液共聚方法合成聚羧酸减水剂。通过正交试验考察不同配方时所合成的聚羧酸减水剂对水泥净浆流动度及经时损失的影响，确定不同侧链长度聚羧酸减水剂的最佳合成配方。 关键词：聚羧酸减水剂；水泥净浆；流动度；配方 聚羧酸型减水剂分子链上具有较多的活性基团，主链上连接的侧链较多，分子结构自由度大，高性能化潜力大，因此聚羧酸型减水剂是近年来国内外研究较为活跃的高性能减水剂之一，同时也是未来减水剂发展的主导方向。 本文采用聚合度分别约为9、23、35的自制聚氧乙烯基烯丙酯大单体（PA）分别与丙烯酸、甲基丙烯磺酸钠在引发剂过硫酸铵作用下进行自由基水溶液共聚反应，得到不同侧链长度的聚羧酸减水剂，分别记为JH9、JH23、JH35。通过正交试验分析考察单体及引发剂用量不同时所合成的聚羧酸减水剂对水泥净浆初始流动度及流动度经时损失的影响，确定不同侧链长度聚羧酸减水剂的最佳配方。并分析在最佳合成配方下合成的不同侧链长度的聚羧酸减水剂对水泥净浆的初始流动度及经时损失的影响。 1 实验 1.1 原材料

丙烯酸（AA）、甲基丙烯磺酸钠（MAS）、过硫酸铵（APS）均为市售化学试剂；聚氧乙烯基烯丙酯大单体，自制，其聚合度分别约为9、23、35；水泥，P.O42.5R，重庆腾辉江津水泥厂产。 1.2 聚羧酸减水剂的合成方法 将丙烯酸、甲基丙烯磺酸钠、过硫酸铵、聚氧乙烯基烯丙酯大单体分别用去离子水配成浓度为20%的水溶液。在装有搅拌器、回流冷凝管及温度计的三颈烧瓶中分批滴加单体及引发剂，滴加完毕后在75℃下保温反应一定时间。反应结束后，用浓度为20%的NaOH水溶液调节PH值至7～8，得到浓度约为20%的黄色或红棕色聚羧酸减水剂。 1.3 正交试验设计 采用正交试验方法，通过改变丙烯酸（AA）、甲基丙烯磺酸钠（MAS）、聚氧乙烯基烯丙酯大单体（PA）、过硫酸铵（APS）4个因素的用量，考察四因素在三水平下合成的聚羧酸减水剂对水泥净浆初始流动度及流 动度经时损失的影响，从而确定聚羧酸减水剂的最佳合成配方。正交试验因素及水平见表1，表中引发剂APS用量为MAS、AA、PA等3种单体

聚羧酸高性能减水剂的制备、性能与应用

聚羧酸高性能减水剂地制备、性能与应用 、聚羧酸高性能减水剂地现状 混凝土技术发展离不开化学外加剂,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、聚合物混凝土、高强高性能混凝土等新材料地发展,高效减水剂都起到了关键作用.高效减水剂又称超塑化剂,用于混凝土拌合物中,主要起三个不同地作用[]:个人收集整理勿做商业用途 ①在不改变混凝土强度地条件下,改善混凝土工作性; ②在给定工作性条件下,减少水灰比,提高混凝土地强度和耐久性; ③在保证混凝土浇注性能和强度地条件下,减少水和水泥用量, 减少徐变、干缩、水泥水化热等引起地混凝土初始缺陷地因素.个人收集整理勿做商业用途 萘系高效减水剂地应用大约有多年历史,是目前工程应用中地主要高效减水剂品种.研究表明，聚羧酸系高效减水剂是比萘系性能更好地新型减水剂，在相同用量下，聚羧酸系减水剂能获得更好地减水率和塌落度保持能力[].日本是研究和应用聚羧酸系减水剂最多也是最成功地国家年以后聚羧酸系减水剂在日本地使用量超过了萘系减水剂[].近年来,北美和欧洲地一些研究者地论文中,也有许多关于研究开发具有优越性能地聚羧酸系地报道,研究重点也从磺酸系超塑化剂改性逐渐移向对聚羧酸系地研究.日本和欧美一些国家地学者发表地有关聚羧酸系减水剂地研究论文呈现大量增多趋势,大多数正在开发研究聚羧酸类减水剂,方向主要偏重于开发聚羧酸系减水剂及研究有关地新拌混凝土工作性能和硬化混凝土地力学性能及工程使用技术等.国内聚羧酸系减水剂几乎都未达到实用化阶段.合成聚羧酸系减水剂可供选择地原材料也极为有限,从减水剂原材料选择到生产工艺、降低成本、提高性能等许多方面都需要系统研究[].个人收集整理勿做商业用途 、聚羧酸高性能减水剂地性能及作用机理 聚羧酸高性能减水剂与其它高效减水剂相比，有许多突出地性能[]： 低掺量（）而发挥高地分散性能； 保坍性好，分钟内坍落度基本无损失； 在相同流动度下比较时，延缓凝结时间较少； 分子结构上自由度大，外加剂制造上可控制地参数多，高性能化地潜力大； 由于合成中不使用甲醛，因而对环境不造成污染； 与水泥相容性好； 可用更多地利用矿渣或粉煤灰等混合材，从而整体上降低混凝土地成本. 聚羧酸系列高效减水剂地作用机理，国内这方面地研究较少[].从聚羧酸系高效减水剂地红外谱图可见[]，有羧基、酯基、醚键,它们地波数分别是ｃｍｃｍｃｍ. 个人收集整理勿做商业用途 由于分子中同时有羧基和酯基，使其既可以亲水，又具有一定地疏水性，由于聚羧酸系列具有羧基,同萘系减水剂一样,ＤＬＶＯ[]理论仍适用.羧基负离子地静电斥力对水泥粒子地分散有贡献.同样,相对分子质量地大小与羧基地含量对水泥粒子地分散效果有很大地影响.由于主链分子地疏水性和侧链地亲水性以及侧基—(ＯＣＨＣＨ)—地存在,也提供了一定地立体稳定作用,即水泥粒子地表面被一种嵌段或接枝共聚物所稳定,以防发生无规则凝聚，从而有助于水泥粒子地分散.它地稳定机理是所谓地‘空间稳定理论’[],‘空间稳定理论’是指由聚合物(减水剂)分子之间因占有空间或构象所引起地相互作用而产生地稳定能力,这种稳定作用同一般地静电稳定作用地差别在于:它不存在长程地排斥作用,而只有当聚合物构成地保护层外缘发生物理接触时,粒子之间才产生排斥力,导致粒子自动弹开,文献给出了两种不同厚度保护层地热能、距离曲线[]，如图，.个人收集整理勿做商业用途 在介质中,聚合物地溶解热通常大于零,因此从焓地角度看,由粒子相互靠近造成地局部分

聚羧酸高效减水剂

聚羧酸高效减水剂 产品主要执行GB8076－1997《混凝土外加剂》标准及铁道部科技基[2005]101号《客运专线高性能混凝土暂行技术条件》和科技技[2006]104号《客运专线高性能混凝土用外加剂产品检验细则》，以及JG/T223－2007《聚羧酸系高性能减水剂》标准，各项性能指标均达到上述标准要求。 1、掺量低，减水率高，掺量为1.0%左右时，减水率超过35%。 2、早强高强，早期强度提高50%以上，28天强度提高30%以上，特别适用高掺量粉煤灰混凝土。此种减水剂在低掺量范围内，强度增长随掺量增加明显，但在超过最佳掺量后强度不会随掺量进一步提高。 3、低坍落度损失，1h坍落度保持率很好，低正温时保持不变，扩展度还有增加，气温超过20度，1h坍落度略有损失，但也保持在95%以上，气温超过30度，1h坍落度保留值仍有93%。 4、混凝土工作性好：用聚羧酸高效减水剂配制的混凝土即使在高坍落度情况下，也不会有明显的离析、泌水现象，混凝土外观颜色一致。对于配制高流动性混凝土、自流平混凝土、自密实混凝土、清水饰面混凝土极为有利。用于配制高标号混凝土时，混凝土工作性好、粘聚性好，混凝土易于搅拌。 5、掺入本品的混凝土具有很好的耐久性，在充填性、稳定性、可泵性、强度密实性、抗硫酸盐腐蚀性、抗碱－骨料反应性、抗冻性、抗收缩和徐变等性能方面均优于普通减水剂。

6、与不同品种水泥和掺合料相容性好，解决了采用其它类减水剂与胶凝材料相容性问题。 7、产品稳定性好：低温时无沉淀析出。 8、绿色环保产品，本品碱含量、氯离子含量、硫酸钠含量、甲醛含量均非常低，且在生产过程中不产生对自然环境的污染，符ISO14000环境保护管理国家标准，有利于可持续发展。 9、经济效益好：工程综合造价低于使用其它类型产品。 匀质性指标 序号试验项目指标 1 固体含量(液体) 控制在生产厂控制值相对量在3%之内 2 PH值应在生产厂控制值的±1.0之内 3 密度控制在±0.01g/ml之内 4 水泥净浆流动度不应小于生产厂控制值的95% 5 砂浆减水率不应小于生产厂控制值的95% 6 氯离子含量控制在生产厂控制值相对量的5%之内 7 总碱含量控制在生产厂控制值相对量的5%之内 8 硫酸钠含量控制在生产厂控制值相对量的5%之内 混凝土性能指标 序 号试验项目 性能指标 FHN HN

聚羧酸高性能减水剂标准型说明书

聚羧酸高性能减水剂标准 型说明书 Prepared on 22 November 2020

森普牌SPYJ-1型聚羧酸系高性能减水剂（标准型） 产品说明书 森普牌SPYJ-1型聚羧酸系高性能减水剂（标准型）是目前国内外最新的引领产品。它与常用的聚羧酸系高性能减水剂相比，具有减水率高、掺量低、与水泥适应好、坍落度损失小和无污染等特点。同时具有改善新拌混凝土各种性能指标和提高工作性等多种作用。本产品为无色透明液体，无毒、无腐蚀性、不易燃、对钢筋无锈蚀作用、对人体健康无害。 本产品目前参照执行GB/T8076-2008《混凝土外加剂》、GB/T8077-2012《混凝土外加剂匀质性试验方法》、TB/T3275-2011《铁路混凝土》、GB18582-2008《室内装饰装修材料内墙涂料中有害物质限量》标准。 一、技术性能 1.增强效果：与基准混凝土同坍落度和等水泥用量的前提下，减水率≥25%，混凝土各龄期强度均有显着提高，1天抗压强度比≥170%，3天抗压强度比≥160%，7天抗压强度比≥150%，28天抗压强度比≥140%。 2.泵送性能：具有显着的可泵性。与基准混凝土相比，在同水灰比的前提下，净增坍落度≥100mm,1小时坍落度经时变化量（用于配制泵送混凝土时）≤80mm。 3.工作性能：具有改善新拌混凝土的和易性、保水性和泌水性等操作性能。 4.表面光洁：掺用本产品的混凝土，具有粘聚性强、含气量少和泌水率小等特点，能有效改善高架、高速公路、桥梁等各类清水混凝土表面光洁美观。 5.特效功能：在配制高强混凝土时，其弹性模量、抗渗性、抗收缩、抗徐变和耐久性等高性能指标均可满足指标要求 二、匀质指标 根据产品的性能指标和用户的要求，符合国家、行业及企业标准。 三、应用范围 本产品适用于各类泵送混凝土、大体积混凝土、高层建筑、高架、高速公路、桥梁、水工混凝土及地下、水下灌注混凝土等。特别适应于重点工程和有特殊要求的混凝土。 四、使用方法 1.本产品掺量范围～%（以胶凝材料量计），可根据与水泥的适应性、气温的变化和混凝土坍落度等要求，在推荐范围内调整确定最佳掺量。 2.按计量，直接掺入混凝土搅拌机中使用。 3.在计算混凝土用水量时，应扣除液剂中的水量。 4.在使用本产品时，应按混凝土试配事先检验与水泥的适应性。 五、注意事项 1.在水泥变更品种或新进水泥时，应做与水泥兼容性检验。 2.对于要求缓凝的混凝土，应按混凝土试配事先检验凝结时间。 3.必须按试验配合比正确掺量，浇筑混凝土时，应严格按施工规范操作。 4.在与其他外加剂合用时，宜先检验其兼容性。 5.在冬季施工期间，为了提高混凝土早期强度，应适当调整混凝土的水泥用量。 6.与常规混凝土工程一样，必须按施工规范加强养护。 7.使用本产品，应提前1～3天通知厂方。 六、包装贮存 1.可采用灌车运装；塑料桶1000kg/桶；也可根据用户要求做特殊包装。 2.本产品质保期壹年，在质保期内如有沉淀，经搅匀后使用，不影响效果。

聚羧酸减水剂生产环保说明资料

聚羧酸外加剂生产说明 1、项目由来 随着我国城镇化进程进程和基础设施建设的步伐逐渐加快，混凝土的需求量不断增多，同时也大大推动混凝土外加剂的需求量。 从全国范围来看，掺有外加剂的混凝土约占混凝土总量的40%，与国外先进国家60%~80%的比例相比，我国在使用量上还存在较大差距，即外加剂的生产还有较大的发展空间。根据相关市场调查，我国每年对减水剂、助磨剂及多功能粉体材料的需求量高达几百万吨，由此可见，该类材料仍具有较大前景和市场需求。目前，聚羧酸减水剂在发达国家的使用率已占绝对优势，相比而言，我国的使用量并不客观，但该材料的使用在我国的高速铁路建设、公路桥梁建设、水利工程及高层建筑中已得到广泛的认可，其用量正以每年20%~30%的速度递增。 传统的萘系、三聚氰胺系以及木质素减水剂虽然能使新拌砂浆或混凝土具有较好的工作性，但塌落度经时变化大，运至施工现场时，必须重新加入减水剂来增加其流动性，这样会产生噪音并排放大量工业废气，而且这类减水剂大多采用有毒的甲醛，通过缩聚反应（有时还采用强腐蚀性的发烟硫酸或浓硫酸进行磺化反应）制备而成，这不可避免会对环境造成污染，不利于可持续发展。合成萘系磺酸盐减水剂的主要原料是精萘或工业萘，价格较贵，很难满足工程实际需要，萘被认为是致癌物质，限制了其发展。于是人们把目光转向了羧酸类聚合物——称之为第三代新型聚合物减水剂，聚羧酸减水剂不仅减水效果好，其成品本身也无毒性，生产加工过程中也无工艺性废水产生，无工艺性废气产生，属于绿色环保型材料。聚羧酸减水剂是一种高性能减水剂，是水泥混凝土运用中的一种水泥分散剂，广泛应用于公路、桥梁、大坝、隧道、高层建筑等工程。该产品绿色环保，不易燃，不易爆，可安全使用火车和汽车运输。 工艺流程、2从原料库房领取原材料，按照配方准确称量后加入去离子水、甲 基烯丙基聚氧乙烯醚，配置成原材料溶液,；搅拌并升至18~24℃。按照配方把维生素C、巯里；按A，搅拌均匀后打入滴加罐A基丙酸、去离子水投入预混罐中配制溶液成． 配方把丙烯酸和去离子水分别投入预混罐中配制成溶液B,搅拌均匀后打入滴加罐B里。开始加入双氧水至反应釜中，打开溶液A出口阀，滴加10分钟后再打开B出口阀，滴加过程温度控制在50℃以下，滴加过程持续3~3.5小时。滴加完毕后再在反应釜中后补一定量去离子水，保温半小时。取样送质检部对聚羧酸聚合程度进行检测，经检验合格的产品进行冷却中和处理，然后出料至成品罐。如果检验聚合程度未达到规定程度时，则根据具体情况继续进行反应。整个工艺持续约6小时。 聚羧酸减水剂生产工艺流程图如下：