專題聚羧酸系減水劑的合成原理與復(fù)配技術(shù).ppt

1、李崇智 Tel 01068322505(O) 北京建筑工程學(xué)院土木與交通學(xué)院 School of Civil and Traffic Engineering Beijing University of Civil Engineering and Architecture 2010.10.16 北京,聚羧酸系減水劑的合成原理與復(fù)配技術(shù),混凝土外加劑科學(xué)技術(shù),生產(chǎn)合成與原理,報告內(nèi)容1聚羧酸減水劑合成原理,1.聚羧酸系減水劑的前景,2. 聚羧酸系減水劑的生產(chǎn)原材料,4.聚羧酸系減水劑的分散保持作用,3.聚羧酸系減水劑的分子結(jié)構(gòu)與合成原理,5.聚羧酸系減水劑的性能設(shè)計,1.

2、聚羧酸系減水劑的發(fā)展前景,高性能的聚羧酸系減水劑普遍受歡迎 聚羧酸系減水劑與高性能混凝土不可分 聚羧酸系減水劑的分子結(jié)構(gòu)與性能多變，理論可行性 生產(chǎn)與應(yīng)用綠色環(huán)保 實踐與理論之間橋梁,聚羧酸減水劑優(yōu)越性能,高減水： 30%40%，易實現(xiàn)C80、C100混凝土 高保塌：1 2h坍落度損失小 高耐久： 100年工程指定使用 高增強(qiáng)： 3d強(qiáng)度達(dá)30%，7d達(dá)到60% 低摻量： 10%=40%萘系減水劑 低含氯： 含氯率0.01% 低含堿： 含堿率0.1% 低收縮： 相對于萘系，收縮率低20% 適應(yīng)C10C100混凝土 無毒、無害、環(huán)保,聚羧酸系減水劑與高性能混凝土不可分,聚羧酸系減水劑的應(yīng)用已從過

3、去的重大工程重點部位到現(xiàn)在的一般重點工程、普通工程重點部位 聚羧酸系減水劑取代傳統(tǒng)萘系減水劑的趨勢越來越明顯。,2. 聚羧酸系減水劑的生產(chǎn)原材料,甲氧基聚乙二醇MPEG 烯丙基聚乙二醇 APEG 丁烯基聚乙二醇 BPEG 甲基丁烯基聚乙二醇 TPEG 專業(yè)廠家：奧克、皇馬、科隆、臺界、佳化、眾鑫、東大、海安,大單體,聚乙二醇 單（甲基）丙烯酸酯 甲氧基聚乙二醇單（甲基）丙烯酸酯 烯丙基聚乙二醇 APEG 烯丙基聚乙二醇單甲醚 AMPEG 甲基丁烯基聚乙二醇 TPEG 甲基丙烯酰胺聚乙二醇 MAPEG 甲基丙烯羥乙酯聚乙二醇 MAPEG,小分子單體,丙烯酸AA 甲基丙烯酸MAA 馬來酸酐MAL

4、丙烯酰胺AM 甲基丙烯酸甲酯MMAA 丙烯酸羥丙酯、丙烯酸羥乙酯 醋酸乙烯酯 甲基丙烯磺酸鈉MAS 丙烯磺酸鈉SAS 2丙烯酰胺2甲基丙磺酸AMPS,3.聚羧酸系減水劑的分子結(jié)構(gòu)與合成原理,酯類聚羧酸（polycarboxylate,PC） 醚類聚羧酸（polyether,PE）,1，主鏈線性中心層 2，長側(cè)鏈溶劑化擴(kuò)散層 3，短側(cè)鏈絨化緊密層,分子結(jié)構(gòu)單元與吸附分散關(guān)系,主鏈：疏水性，長度增加，包裹緊密，防水滲透，緩凝 短側(cè)鏈：疏水性增加表面活性，HLB值，消泡作用；非離子親水性基團(tuán)延緩吸附作用，通過羧酸衍生物在水泥漿堿性環(huán)境中發(fā)生皂化反應(yīng)，重新釋放羧酸基團(tuán)，具有再吸附作用；陰離子基團(tuán)具有強(qiáng)

5、吸附錨固作用 長側(cè)鏈：為非離子型聚乙二醇長側(cè)鏈，形成親水性外膜,引發(fā)體系,引發(fā)劑： 過硫酸鹽； 雙氧水抗壞血酸或甲醛合次亞硫酸鈉； 偶氮AIBN,4.聚羧酸系減水劑的分散保持作用,本質(zhì)問題：混凝土外加劑與細(xì)粉的適應(yīng)性 吸附劑與吸附質(zhì)之間的關(guān)系問題 吸附劑：水泥基礦物細(xì)粉 吸附質(zhì)：混凝土外加劑 換言之，本質(zhì)的兩方面： 吸附劑吸附性強(qiáng)弱問題 吸附質(zhì)被吸附難易程度問題,減水劑的吸附分散,靜電斥力,吸附質(zhì)被吸附難易程度問題,減水率一定，被吸附量與時間關(guān)系決定不同性能減水劑適應(yīng)性問題,緩釋型聚羧酸系減水劑挑戰(zhàn)低碳混凝土技術(shù),粉煤灰、礦渣也將是稀缺原料，傳統(tǒng)的礦物摻和料被流化床爐底灰、粘土類石粉、石灰石類

6、石粉所取代，礦物超細(xì)粉吸附性強(qiáng)；砂石原料為機(jī)制砂石骨料或混合骨料，骨料中的含泥量、石粉含量高。 緩釋型聚羧酸系減水劑的分子結(jié)構(gòu)中含有較少的羧酸基、磺酸基，多數(shù)為非離子型的酯基，具有較高的抗吸附能力，通過在混凝土堿性環(huán)境中不斷反應(yīng)，緩慢釋放更多具有減水效果的減水組分，補(bǔ)充水泥漿體中減水劑的有效含量，可以防止減水劑殘余有效濃度下降過快。,緩慢釋放型聚羧酸系減水劑（SRPC）,聚羧酸系高性能減水劑,高效減水組分的分子結(jié)構(gòu)中羧酸基、磺酸基比例高，易于吸附，可以保證達(dá)到混凝土初始工作性的基本用量，防止新拌混凝土出現(xiàn)離析泌水問題 緩釋組分的分子結(jié)構(gòu)中含有較少的羧酸基、磺酸基，多數(shù)為非極性的酯基，具有較高的抗吸附能力，堿性環(huán)境下緩慢釋放有減水效果的組分補(bǔ)充減水劑含量，防止殘余濃度下降過快。,5.聚羧酸系減水劑的性能設(shè)計,工藝選擇 強(qiáng)緩凝型 高減水型 早強(qiáng)型 復(fù)