聚羧酸減水劑(Polycarboxylate Superplasticizer)是一種高性能減水劑,是水泥混凝土運用中的一種水泥分散劑。廣泛應用于公路、橋梁、大壩、隧道、高層建筑等工程。該品綠色環(huán)保,不易燃,不易爆,可以安全使用火車和汽車運輸。
根據(jù)其主鏈結構的不同可以將聚羧酸系高效減水劑產品分為兩大類:一類以丙烯酸或甲基丙烯酸為主鏈,接枝不同側鏈長度的聚醚。另一類是以馬來酸酐為主鏈接枝不同側鏈長度的聚醚。以此為基礎,衍生了一系列不同特性的高性能減水劑產品。
在聚羧酸外加劑出現(xiàn)之前,有木質素磺酸鹽類外加劑,萘系磺酸鹽甲醛縮合物,三聚氰胺甲醛縮聚物,丙酮磺酸鹽甲醛縮合物,氨基磺酸鹽甲醛縮合物等。20世紀80年代初日本率先成功研制了聚羧酸系減水劑。
新一代聚羧酸系高效減水劑克服了傳統(tǒng)減水劑一些弊端,具有摻量低、保坍性能好、混凝土收縮率低、分子結構上可調性強、高性能化的潛力大、生產過程中不使用甲醛等突出優(yōu)點。對于聚羧酸減水劑的合成,分子結構的設計是至關重要的,其中包括分子中主鏈基團、側鏈密度以及側鏈長度等。
合成方法主要包括原位聚合接枝法、先聚合后功能化法和單體直接共聚法。原位聚合接枝法:以聚醚作為不飽和單體聚合反應的介質,使主鏈聚合以及側鏈的引入同時進行,工藝簡單,而且所合成的減水劑分子質量能得到一定的控制。
但這種方法涉及的酯化反應為可逆反應,在水溶液中進行導致接枝率比較低,已經逐漸被淘汰E14].先聚合后功能化法:這種方法主要是先合成減水劑主鏈,再以其他方法將側鏈引入進行功能化,此方法操作難度較大,減水劑分子結構不靈活且單體問相容性不好。
使得這種方法的使用得到了較大的限制E15].單體直接共聚法:這種方法是先制備出活性大單體,然后在水溶液中將小單體和大單體在引發(fā)劑的引發(fā)下進行共聚反麻。隨著大單體的合成工藝日益成熟且種類越來披多,這種合成方法已經是現(xiàn)階段聚羚酸減水劑合成的最常用方法。