聚羧酸系减水剂.docx

1前言
聚愈酸系减水剂相对于传统减水剂来说，具有分散性能好、减水率高以及生 产应用过程绿色环保等优点，近年来在我国大型基础设施建设中得到了极为广泛 的应用。而相关研究表明：聚蔑酸系减水剂对掺量、水泥矿物组成、水泥细度、 矿物掺合料、混凝土消耗。另外，较高的环境温度也 提高了混凝土拌合物中水分的蒸发速率和气泡逸出速率，导致混凝土拌合物变得 干稠，坍落度损失严重。因此，夏季高温环境下施工易出现新拌混凝土坍落度损 失加剧的现象。
3高保坍型聚梭酸系减水剂分子结构设计
离子型官能团种类
聚蔑酸系减水剂是一种由带哉基的单体聚合而成的主链和聚醍分子侧链所 构成的梳状聚合物。由于其分子结构中含有羟基、哉基、磺酸基、聚氧乙烯基等 活性官能团，一方面，主链吸附在水泥颗粒表面后，高接枝密度的哉基、磺酸基 在提供静电斥力的同时，还可与钙离子结合，形成稳定的富钙保护层，而少量的 羟基则与硅酸水合离子发生络合，从而降低了溶液中钙、硅离子浓度，阻止离子 释放;另一方面，聚氧乙烯基侧链和羟基会与水形成氢键，从而在水泥颗粒表面 形成一层立体水膜，增加了水化层的厚度，延缓水泥水化进程。
主链和侧链长短
聚蔑酸系减水剂分子结构中主链和侧链的长短不仅决定着其分散性能，也影 响着其分散保持性能。Y. F. Houst等人通过研究不同分子结构的聚哉酸系减水剂 与其性能关系发现，具有较短侧链的聚合物比，具有较长侧链的聚合物在水泥颗 粒上的吸附速率慢。因此，短侧链的聚磨酸系减水剂分散保持性优于长侧链的聚 蔑酸系减水剂。A. Ohtal认为主链较长、侧链较短、侧链接枝密度较高的聚蔑酸 系减水剂具有较低的分散性能和较高的分散保持性能。长主链短侧链吸附能力 弱，只有少量吸附在水泥颗粒上，其他分布在水泥浆体中。随着水泥水化反应的 进行，最初吸附在水泥颗粒上的聚哉酸系减水剂分子不断被消耗，而水泥浆体中 的聚哉酸系减水剂分子则开始被新的水化，产物吸附，补充前期水化过程消耗的 减水剂分子。
保坍基团一一酯基和酰***基
依据水泥水化及减水剂吸附理论可知，聚愈酸系减水剂的分散保持性能不仅 与离子型官能团、主侧链长度有关，更与分子结构中引入的保坍基团有直接关系, 常见的保坍基团有酯基和酰***基。
高保坍型聚废酸系减水剂较之普通型聚愈酸系减水剂吸附能力弱，因此残余 在水泥浆体由的减水剂分子量较多。而随着水化反应的进行，可用于水泥颗粒表 面吸附并发挥分散效果的减水剂分子数量也在逐渐减少，此时高保坍型聚哉酸系 减水剂分子结构中的保坍基团就开始发挥作用。在混凝土的碱性水化浆体中，减 水剂分子中的酯基和酰***基发生水解反应，产生新的类似于普通聚哉酸系减水剂 的分子。水解出来的减水剂分子吸附在水泥颗粒表面发挥减水分散作用，而水泥 浆体中持续不断地发生着减水剂分子吸附一水解一吸附的过程，从而使混凝土能 在较长时间内保持较佳的流动度。
4高保坍型聚梭酸系减水剂的合成
通过对减水剂分子结构设计的相关研究可知，高保坍型聚哉酸系减水剂的合 成重点是要开发具有缓释功能的分子结构，实现离子型官能团和保坍型官能团合 理搭配以及主侧链长短、密度的合理搭配。主要从以下几方面考虑。
(1)大单体种类的影响
目前，市场上用于生产聚哉酸系减水剂的大单体主要有聚乙兰醇单甲酷 (MPEG)、烯丙基聚乙二醇(APEG)和改性烯丙基聚乙二醇