聚羧酸减水剂技术工艺发展趋势分析

第一节 产品技术发展现状

我国的聚羧酸减水剂生产合成技术进一步得到提高与普及；产品生产形式多样化，规模不断扩大众所周知，近两年以来，国内各种类型的聚羧酸高性能减水剂生产企业如雨后春笋般层出不穷，由于技术来源不同，到目前为止，国内有关的聚羧酸高性能减水剂生产企业产生了不同的生产方式，归纳起来，主要有如下几种形式：

（1）大单体酯化+混合单体聚合。该类生产企业一般具有较雄厚的技术实力，生产能力较强、生产规模较大，是我国聚羧酸高性能减水剂母料的生产企业。但该类企业也可能存在易技术泄密、重合成技术轻应用技术的弊端。目前，国内如此形式的生产企业估计不超过10家，单釜生产能力目前最大达10吨。另外，还有的企业直接采用烯丙基聚乙二醇和其他单体共聚合的一步法合成工艺生产聚羧酸高性能减水剂。

（2）购买酯化大单体和其他单体共聚合。该类生产企业一般具有较雄厚的推广应用实力，产品市场占有率高、生产规模较大，复配能力强、售后服务到位等，他们是我国聚羧酸减水剂推广应用的主体之一。

（3）购买高浓度产品直接加水等稀释、复配。该类企业属于聚羧酸高性能减水剂的复配加工企业。

第二节 产品工艺特点或流程

聚羧酸型减水剂分子链上具有较多的活性基团,主链上连接的侧链较多,分子结构自由度大,高性能化潜力大,因此聚羧酸型减水剂是近年来国内外研究较为活跃的高性能减水剂之一,同时也是未来减水剂发展的主导方向。其合成流程大致可分为三类：

1、大单体的合成

将一定量的聚醚、甲基丙烯酸、阻聚剂对苯二酚和催化剂对甲苯磺酸加到装有温度计的三颈瓶中,以甲苯为带水剂,在130℃下酯化8h。反应结束后,真空除去其中的带水剂和少量杂质,得到所需的大单体。在130℃下反应即是为减少甲基丙烯酸的挥发,又能提高了酯交换反应的安全度。

2、聚羧酸盐减水剂的合成

将预定的水和甲基丙烯磺酸钠加入到三颈瓶中,90℃下分别滴加制备的大单体、甲基丙烯酸混合液和引发剂水溶液,约1.5h滴完并保温搅拌2.5h。反应结束后冷却至70℃用NaOH水溶液(30%)中和pH值为6～7,得到黄色或棕红色的水溶液(浓度为20%)。

3、水泥净浆及混凝土性能试验

按照GB8077-2000和GB8076-1997对聚羧酸型减水剂进行净浆和混凝土性能测试。

第三节 国内外技术未来发展趋势分析

经过7年技术攻关，教育部重点实验室--武汉理工大学硅酸盐实验中心联合武汉华轩高新技术有限公司在第三代聚羧酸系减水剂核心技术上获得重大突破，具有完全独立生产聚羧酸减水剂原发核心材料——大单体的生产技术和生产工艺，完全掌握了具有自主知识产权的第三代聚羧酸系减水剂生产技术，标志着第三代聚羧酸系减水剂国产化技术的重大突破。

第三代高效减水剂的聚羧酸盐系列具有多种独特优点，被认为是发展前景最好、综合性能最优异的外加剂，推广应用聚羧酸系高性能减水剂是混凝土质量向高性能化方向发展的必然要求。聚羧酸盐系高效减水剂与其他品种减水剂相比，不仅具有超分散性能，与不同的水泥均有相对较好的适应性，而且能抑制混凝土的坍落度损失，是目前国内外减水剂开发研究的重点。聚羧酸盐高效减水剂的研究和生产，已成为我国高效减水剂发展的一个亮点。

KH聚羧酸系高性能混凝土减水剂与同类产品相比，具有明显的价格优势，产品具有高减水率，低坍落度损失的特点，同时有较好的力学性能，无甲醛污染物，可满足当代绿色高性能混凝土发展的需要；与萘系减水剂相比，KH聚羧酸系高性能混凝土减水剂可以明显降低单方混凝土成本，广泛应用于工业与民用建筑、市政工程、桥梁隧道、铁路、地下工程、海港工程等。在国家高新技术研究发展(863)项目：“高抗渗长寿命大管径隧道管片材料结构设计与工程应用”的高抗渗层“MIF”材料、武广客运铁路、紫阳东路铁路立交工程、武汉长江隧道江北竖井工程、海口海府路立交桥工程、海口绕城路工程、海南省博物馆、长沙城市运动会主场馆等多个国家重点工程和铁路工程中均得到了良好应用。在这些重大工程的施工中，该企业技术支撑的合作伙伴经过使用提供的新产品，普遍反映性能稳定，技术先进，性价比较高。

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