第一情报 ---材料工业

国外聚羧酸系混凝土减水剂的研发现状简介

高效减水剂(又名超塑化剂)是一种重要的混凝土外加剂是新型建筑材料支柱产业的重要产品之一。高效减水剂不仅能大大提高高强混凝土的力学性能,而且能提供简便易行的施工工艺。由于萘系减水剂在近几十年的发展中暴露出一些自身难以克服的问题,如用它配制的混凝土坍落度损失影响十分明显,不可能有更高的减水率,其生产主要原料—萘是炼焦工业的副产品,来源受钢铁工业的制约等,为此,上世纪八十年代起,国外就开始积极研发非萘系减水剂,以丰富石油化工产品为原料,以极高的减水率,极小的坍落度损失使萘系减水剂黯然失色,从而便开创出聚羧酸系混凝土减水剂技术和混凝土施工技术的新局面。
 
聚羧酸系高性能混凝土减水剂是20世纪80年代中期由日本首先开发应用的新型混凝土外加剂。它主要是通过不饱和单体在引发剂作用下共聚,将带活性基团的侧链接枝到聚合物的主链上,使其同时具有高效、控制坍落度损失和抗收缩、不影响水泥的凝结硬化等作用。聚羧酸系高性能减水剂是完全不同于萘磺酸盐甲醛缩合物NSF和三聚氰铵磺酸盐甲醛缩合物MSF减水剂,即使在低掺量时也能使混凝土具有高流动性,并且在低水灰比时也具有低粘度和坍落度保持性能。它与不同水泥有相对更好的相容性,是高强高流动性混凝土所不可缺少的材料。由此可见,聚羧酸系高性能混凝土减水剂具有十分重要的应用价值。
 
聚羧酸系高性能混凝土减水剂1985年由日本研发成功后,90年代中期已正式工业化生产,并已成为建筑施工中被广泛应用的一种新型商品化混凝土外加剂。该类减水剂大体分为烯烃/顺丁烯二酸酐聚合物和丙烯酸/甲基丙烯酸脂聚合物等。而日本研制的聚羧酸系高性能减水剂,最早合成的反应性活性高分子是用作混凝土坍落度损失控制剂,后来真正意义上做到在分散水泥的作用机理上设计出各种最有效的分子结构,使外加剂的减水分散效果、流动性保持效果得以大大提高,从而带动了预拌混凝土的发展与应用。1995年后聚羧酸系减水剂在日本的使用量已大大超过了萘系减水剂,且其品种、型号及品牌已名目繁多。尤其是近年来大量高强度、高流动性混凝土的应用带动了聚羧酸系高性能减水剂的广泛应用与技术发展。目前日本生产的聚羧酸系减水剂的厂家主要有花王、竹木油脂、NMB株式会社、藤泽药品等,每年利用此类减水剂用于各类混凝土生产量约在1000万立方米左右,并有逐年递增的发展趋势。
 
由此同时,其他国家对聚羧酸系高性能减水剂的研究与应用也逐渐增多,虽然日本是研发应用聚羧酸系减水剂最多也是最为成功的国家,但目前北美和欧洲对高效减水剂(超塑化剂)的研究方向也在发生变化与转移,其研究中心内容已逐渐转移到对聚羧酸系减水剂(超塑化剂)的研究上来。从最近文献调研与资料报道中获知:现已由第一代聚羧酸系减水剂(甲基丙烯酸/烯酸甲酯共聚物),第二代聚羧酸系减水剂(丙烯基醚共聚物)发展到第三代聚羧酸系减水剂(酰胺/酰亚胺型),并正在研发第四代聚酰胺-聚乙烯乙二醇支链的新型高效减水剂。

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