國外聚羧酸系混凝土減水劑的研發(fā)現狀簡介

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業(yè)的重要產品之一。高效減水劑不僅能大大提高高強混凝土的力學性能，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，其生產主要原料—萘是煉焦工業(yè)的副產品，來源受鋼鐵工業(yè)的制約等，為此，上世紀八十年代起，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和混凝土施工技術的新局面。

聚羧酸系高性能混凝土減水劑是20世紀80年代中期由日本首先開發(fā)應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，將帶活性基團的側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，并已成為建筑施工中被廣泛應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理上設計出各種最有效的分子結構，使外加劑的減水分散效果、流動性保持效果得以大大提高，從而帶動了預拌混凝土的發(fā)展與應用。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度、高流動性混凝土的應用帶動了聚羧酸系高性能減水劑的廣泛應用與技術發(fā)展。目前日本生產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用也逐漸增多，雖然日本是研發(fā)應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)生變化與轉移，其研究中心內容已逐漸轉移到對聚羧酸系減水劑(超塑化劑)的研究上來。從最近文獻調研與資料報道中獲知：現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。