國外聚羧酸系混凝土減水劑的研發(fā)現(xiàn)狀簡介

    高效減水劑(又名超塑化劑)是一種重要的混凝土外加劑是新型建筑材料支柱產(chǎn)業(yè)的重要產(chǎn)品之一。高效減水劑不僅能大大提高高強(qiáng)混凝土的力學(xué)性能，而且能提供簡便易行的施工工藝。由于萘系減水劑在近幾十年的發(fā)展中暴露出一些自身難以克服的問題，如用它配制的混凝土坍落度損失影響十分明顯，不可能有更高的減水率，其生產(chǎn)主要原料—萘是煉焦工業(yè)的副產(chǎn)品，來源受鋼鐵工業(yè)的制約等，為此，上世紀(jì)八十年代起，國外就開始積極研發(fā)非萘系減水劑，以豐富石油化工產(chǎn)品為原料，以極高的減水率，極小的坍落度損失使萘系減水劑黯然失色，從而便開創(chuàng)出聚羧酸系混凝土減水劑技術(shù)和混凝土施工技術(shù)的新局面。

    聚羧酸系高性能混凝土減水劑是20世紀(jì)80年代中期由日本首先開發(fā)應(yīng)用的新型混凝土外加劑。它主要是通過不飽和單體在引發(fā)劑作用下共聚，將帶活性基團(tuán)的側(cè)鏈接枝到聚合物的主鏈上，使其同時具有高效、控制坍落度損失和抗收縮、不影響水泥的凝結(jié)硬化等作用。聚羧酸系高性能減水劑是完全不同于萘磺酸鹽甲醛縮合物NSF和三聚氰銨磺酸鹽甲醛縮合物MSF減水劑，即使在低摻量時也能使混凝土具有高流動性，并且在低水灰比時也具有低粘度和坍落度保持性能。它與不同水泥有相對更好的相容性，是高強(qiáng)高流動性混凝土所不可缺少的材料。由此可見，聚羧酸系高性能混凝土減水劑具有十分重要的應(yīng)用價值。

    聚羧酸系高性能混凝土減水劑1985年由日本研發(fā)成功后，90年代中期已正式工業(yè)化生產(chǎn)，并已成為建筑施工中被廣泛應(yīng)用的一種新型商品化混凝土外加劑。該類減水劑大體分為烯烴/順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減水劑，最早合成的反應(yīng)性活性高分子是用作混凝土坍落度損失控制劑，后來真正意義上做到在分散水泥的作用機(jī)理上設(shè)計出各種最有效的分子結(jié)構(gòu)，使外加劑的減水分散效果、流動性保持效果得以大大提高，從而帶動了預(yù)拌混凝土的發(fā)展與應(yīng)用。1995年后聚羧酸系減水劑在日本的使用量已大大超過了萘系減水劑，且其品種、型號及品牌已名目繁多。尤其是近年來大量高強(qiáng)度、高流動性混凝土的應(yīng)用帶動了聚羧酸系高性能減水劑的廣泛應(yīng)用與技術(shù)發(fā)展。目前日本生產(chǎn)的聚羧酸系減水劑的廠家主要有花王、竹木油脂、NMB株式會社、藤澤藥品等，每年利用此類減水劑用于各類混凝土生產(chǎn)量約在1000萬立方米左右，并有逐年遞增的發(fā)展趨勢。

    由此同時，其他國家對聚羧酸系高性能減水劑的研究與應(yīng)用也逐漸增多，雖然日本是研發(fā)應(yīng)用聚羧酸系減水劑最多也是最為成功的國家，但目前北美和歐洲對高效減水劑(超塑化劑)的研究方向也在發(fā)生變化與轉(zhuǎn)移，其研究中心內(nèi)容已逐漸轉(zhuǎn)移到對聚羧酸系減水劑(超塑化劑)的研究上來。從最近文獻(xiàn)調(diào)研與資料報道中獲知：現(xiàn)已由第一代聚羧酸系減水劑(甲基丙烯酸/烯酸甲酯共聚物)，第二代聚羧酸系減水劑(丙烯基醚共聚物)發(fā)展到第三代聚羧酸系減水劑(酰胺/酰亞胺型)，并正在研發(fā)第四代聚酰胺-聚乙烯乙二醇支鏈的新型高效減水劑。