聚羧酸系高性能减水剂的高速发展趋势

混凝土减水剂是混凝土外加剂中应用面*广、使用量*大的一种。聚羧酸系高性能减水剂因其减水率高、无污染、缓凝时间少、成本低等优异性能, 适宜配制高强超高强混凝土、高流动性及自密实混凝土, 成为国内外混凝土外加剂研究开发的热点。
　
混凝土外加剂，水泥助磨剂，减水剂，速凝剂，聚羧酸减水剂目前我国离工业化应用还有相当大的差距, 许多国外大的外加剂公司竭力想占据中国市场, 因而我们必须加大对新型聚合物减水剂的研究, 以便在混凝土外加剂市场竞争中处于有利地位。

1 聚羧酸系减水剂的研究进展

目前, 聚羧酸系高性能减水剂的研究仍以日本发展较快, 到2001 年为止, 聚羧酸系减水剂用量在AE 减水剂中已超过了80％, 主要生产厂商有日本的日本制纸、藤泽药品等。

目前美国正从萘系、蜜胺系减水剂向聚羧酸系高效减水剂发展, 主要生产厂家有MASTE 公司、GRACE 公司等。另外国外还有意大利的MADI 公司等。国内对聚合物水泥减水剂的研究起步较晚, 研发的产品大多处于试验室研制阶段,可供合成聚羧酸系减水剂选择的原材料也极为有限, 转向实际生产还有一定的距离。

2 聚羧酸系减水剂的合成方法

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、甲基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( 甲基) 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。

3. 可聚合单体直接共聚

这种合成方法一般是先制备具有聚合活性的侧链大单体( 通常为甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯) , 然后将一定配合比的单体混合在一起直接采用溶液聚合而得成品。这种合成工艺看起来很简单, 但前提是要合成大单体, 中间分离纯化过程比较繁琐, 成本较高。株式会社日本触媒公司采用短链甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯、长链甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯以及甲基丙烯酸三种单体直接共聚合成了一种高效减水而且坍落度保持性好的混凝土外加剂。

4. 聚合后功能化法

该方法主要是利用现有的聚合物进行改性, 一般是采用已知分子量的聚羧酸, 在催化剂的作用下与聚醚在较高温度下通过酯化反应进行接枝, 但这种方法也存在很大的问题: 现成的聚羧酸产品种类和规格有限, 调整其组成和分子量比较困难; 聚羧酸和聚醚的相容性不好, 酯化实际操作困难; 另外, 随着酯化的不断进行, 水分不断逸出, 会出现相分离。当然, 如果能选择一种与聚羧酸相容性好的聚醚, 则相分离的问题完全可以解决。