保坍型聚羧酸系高效减水剂研究进展崔子亮，陈卫丰(三峡大学化学与生命科学院，湖北宜昌443002)摘要:本文就保坍型聚羧酸减水剂的类型及作用机理进行了综述，为保坍型聚羧酸减水剂的进一步研究指明方向。关键词:聚羧酸减水剂;保坍型;酰胺多胺型中图分类号:TU528．042．2文献标识码:A文章编号:1008－021X(2013)010－0064－04ＲesearchProgressofthePolycarboxylateSuperplasticizerWithSlump－LossＲesistanceCUIZi－liang，CHENWei－feng(CollegeofChemistryandLifeScience，ThreeGorgesUniversity，YichangAbstract:Thispaperfullyintroducedthetypeandmechanismofthepolycarboxylatesuperplasticizerwithslump－lossresistance．Furtherresearchdirectionofitwaspointedout．Keywords:polycarboxylatesuperplasticizer;slump－Lossresistance;polyamide1引言随着国家大规模基础设施核电、水利、桥梁隧道和各种大型工程的建设使得商品混凝土行业得到了跨越式发展，对混凝土的强度和性能要求不断提高势必导致更高性能混凝土外加剂的发展。聚羧酸系混凝土高性能减水剂是继以木质素为代表的普通减水剂和以萘系为代表的高效减水剂之后发展起来的第三代新型混凝土高性能减水剂。虽然聚羧酸减水剂优异的减水性能和良好的坍落度保持性能己被业界广泛认可，但是高温、长距离运输时混凝土坍落度损失较大。改变拌合工艺［1－2］、加水重塑多次添加减水剂以及复配缓凝成分［3－4］等方法在增加生产成本的同时对混凝土的强度和耐久性会产生严重的副作用。所以高保坍型聚羧酸减水剂目前成为研究热点。2减水剂的作用机理聚羧酸减水剂的作用机理主要认为是由于静电排斥作用［5－6］、空间位阻作用［7－8］以及水化膜润滑作用［9－10］。酸基等负离子的吸附作用较强，当大量聚羧酸减水剂分子吸附在水泥颗粒表面时，导致一个个水泥颗粒表面带有负电荷［11］。此时，一个个被减水剂分子包裹的、带有负电荷的水泥颗粒由于均带有负电荷而相互排斥，起到了静电排斥分散水泥的作用，水泥2．2空间位阻作用当聚羧酸减水剂分子吸附在水泥颗粒表面时，大量的减水剂分子包裹一个个水泥颗粒，由于聚羧酸减水剂分子中含有大量的聚氧乙烯长链－(OCHCH)n－Ｒ，吸附在水泥颗粒表面的减水剂分22子呈现梳状结构。减水剂分子中的聚氧乙烯长链卷曲折叠于溶液中，在水泥颗粒表面形成较厚的立体吸附层，在水泥颗粒间形成庞大的立体障碍，从而有效阻止水泥颗粒的直接碰撞与物理凝聚，阻滞延缓水泥水化进程，提高水泥－水体系的分散性和分散保持性，宏观表型为水泥净浆流动度和混凝土坍落度经时损失小。2．1静电排斥作用在水泥水化初期，水泥矿物铝酸三钙(C3A)和2．3水化膜润滑作用聚羧酸减水剂是一类含有羧基、磺酸基与聚氧铁铝酸四钙(C4AF)的水化使水泥颗粒表面带正电荷，对聚羧酸系高效减水剂分子解离形成的羧基、磺乙烯长链的高分子聚合物，它能够有效的降低固体－液体界面张力，使聚羧酸减水剂分子更容易吸附收稿日期:2013－07－29作者简介:陈卫丰(1977—)，男，汉族，湖北天门，三峡大学化生学院，讲师，博士，高分子材料合成与加工。第10期崔子亮，等:保坍型聚羧酸系高效减水剂研究进展·65·在水泥颗粒表面。与此同时，聚羧酸减水剂分子结构中所含有的聚氧乙烯醚链、磺酸基与羧基等亲水性官能团，不但增大了聚羧酸减水剂高分子聚合物的溶解性，而且还十分容易与水分子形成氢键形成具有一定机械强度的亲水性立体水化膜，该水化膜的形成会破坏水泥颗粒的絮凝结构，并释放包裹在其中的拌合水［13］，提高水泥颗粒表面的润湿性，充分分散水泥颗粒。另外，水化膜不仅具有分散隔离的作用，对于水泥颗粒之间的相互运动还具有润滑的作用，可使水泥粒子的分散更为稳定。然后降温到40～55℃，用碱性溶液中和至pH值=6～8制得一种具有交联结构的保坍型聚羧酸减水剂。本发明将单烯烃羧酸衍生物、双烯烃羧酸衍生物引入聚羧酸主链，使制得的聚羧酸减水剂对混凝土的流动性具有缓释效果，有效防止了长时间运输和较高温度下造成的混凝土坍落度损失过大的问题，可以用于高温季节混凝土输送和泵送施工。TizianoCerulli［18］等用丙烯酸、...