摘要:

聚羧酸系減水劑是在20世紀(jì)80年代中期由日本開發(fā)的，90年代在混凝土工程中大量使用。截至1998年年底，日本聚羧酸系列產(chǎn)品已占到高性能減水劑產(chǎn)品總數(shù)的60%以上，近年來(lái)其使用量更是占到高性能減水劑的90%以上。目前，我國(guó)減水劑的品種主要是以萘系產(chǎn)品為主體，但聚羧酸系減水劑在我國(guó)發(fā)展極為迅速，其研發(fā)水平與生產(chǎn)水平均獲得了很大的提高，已經(jīng)建立了包括原材料供應(yīng)體系的工業(yè)化生產(chǎn)體系。此外，聚羧酸系減水劑的復(fù)配技術(shù)也在不斷發(fā)展、完善，產(chǎn)品正在從“貴族化”走向“平民化”。起初，在三峽工程中使用的國(guó)外進(jìn)口的聚羧酸系減水劑售價(jià)高達(dá)約1.5萬(wàn)元/噸，而現(xiàn)在高速鐵路用的聚羧酸系減水劑價(jià)格已經(jīng)降低到4000~5000元/噸。近年來(lái)，聚羧酸系高性能減水劑在高速鐵路、港口碼頭、水電大壩、市政工程等許多重點(diǎn)項(xiàng)目中得到廣泛應(yīng)用。隨著國(guó)家相關(guān)政策的出臺(tái)，對(duì)高性能混凝土的要求會(huì)更加嚴(yán)格，而聚羧酸系高性能減水劑憑借其優(yōu)越的性能，將得到越來(lái)越多的重視和研究。

1.立項(xiàng)依據(jù)

現(xiàn)有的萘系、三聚氰胺系、氨基磺酸鹽等減水劑已經(jīng)難以滿足實(shí)際混凝土工程、特別是高性能混凝土工程對(duì)減水劑的要求。聚羧酸系減水劑因其摻量低、減水率高、增強(qiáng)效果明顯、混凝土拌和物坍落度損失低、與環(huán)境適應(yīng)性好等特點(diǎn)，已成為國(guó)內(nèi)外混凝土減水劑研究和開發(fā)的熱點(diǎn)，并在各種重大工程中得到了廣泛應(yīng)用。目前，市場(chǎng)上聚羧酸系減水劑有較多國(guó)外產(chǎn)品，如德國(guó)的巴斯夫、美國(guó)的格雷斯、瑞士的西卡及日本的竹本油脂等。他們的產(chǎn)品已經(jīng)成功應(yīng)用于我國(guó)部分大型工程，如蘇通大橋、杭州灣大橋、三峽大壩、上海磁懸浮列車等。國(guó)外產(chǎn)品雖然性能優(yōu)異，但價(jià)格較貴，致使工程建設(shè)的成本提高，不利于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展?；谏鲜銮闆r，山東宏藝科技股份有限公司與相關(guān)單位進(jìn)行合作，對(duì)聚羧酸系減水劑的分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、大單體的制備、聚合工藝等進(jìn)行深入的研究，研發(fā)出一種成本較低、性能較好、能適應(yīng)混凝土高性能化發(fā)展，并能滿足我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)需要的聚羧酸系減水劑。

2.研究的內(nèi)容

無(wú)溶劑法制備聚羧酸系減水劑，就是在前人的工作基礎(chǔ)上，用無(wú)溶劑法研究制備聚羧酸鹽高效減水劑工藝。研究?jī)?nèi)容主要包括以下兩點(diǎn)：

（1）無(wú)溶劑法制備活性大單體工藝。研究酸醇比例、催化劑種類及用量、阻聚劑種類及用量、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間等對(duì)酯化率和活性大單體品質(zhì)的影響。

（2）聚羧酸鹽高效減水劑的聚合工藝。研究原料配比、聚合溫度、聚合時(shí)間、攪拌速度等問題，找出最佳聚合工藝。