粉末聚羧酸減水劑及其在干粉砂漿中的應用

楊曉峰，王虎群，熊衛鋒，陳慶林

（1. 岳陽東方雨虹防水技術有限責任公司，岳陽 414009；

2. 北京東方雨虹防水技術股份有限公司，北京 101309）

粉末聚羧酸減水劑及其在干粉砂漿中的應用

楊曉峰1，王虎群2，熊衛鋒2，陳慶林1

（1. 岳陽東方雨虹防水技術有限責任公司，岳陽 414009；

2. 北京東方雨虹防水技術股份有限公司，北京 101309）

本文簡單介紹了幾種粉末聚羧酸鹽減水劑的合成工藝、制粉方法、性能檢測及應用情況。采用甲基烯基聚氧乙烯醚、（甲基）丙烯酸、（甲基）丙烯磺酸鈉、引發劑、鏈轉移劑等，在一定的工藝條件下進行聚合，制備得到聚羧酸減水劑溶液，再采用專門設備進行了粉劑的制備，并將該粉劑同市售同類產品進行了應用性能對比。

聚羧酸減水劑；粉劑；合成；砂漿添加劑；混凝土

21 世紀初，特別是 2005 年以來，聚羧酸高性能減水劑在我國的應用得到了迅猛的發展[1]。隨著混凝土工業的迅速發展，利用混凝土外加劑來改善混凝土性能逐漸得到人們的重視。聚羧酸鹽減水劑是近幾年來國內外研究的熱點，它在混凝土的應用中具有很多獨特的優點，比如在摻量低時能使混凝土具有好的流動性；在低水灰比時具有低粘度和相對好的坍落度保持性等[2]。

但是，目前聚羧酸鹽減水劑大部分以液體的形式在市場上銷售，對于長距離運輸顯然不經濟，且無法應用于干粉砂漿如自流平砂漿、高強灌漿料、保溫砂漿、抹面砂漿、瓷磚粘結砂漿等方面。另外，隨著 2013 年全國霧霾區域和時間的急劇增加，對混凝土及砂漿施工領域環保方面也提出了更嚴格的要求，為了適應市場的需求，經過研發人員的不懈努力、成功開發出了聚羧酸鹽減水劑粉劑 CR-P800（標準型）、CR-P801（早強型）和 CR-P802（緩凝型）系列產品，將粉劑溶于水后就能還原成水劑，且性能不受影響。其不但可以實現遠距離運輸（可以出口），還可以以較低摻量代替萘系、三聚氰胺系等其他減水劑應用于各種砂漿類產品，有良好的市場前景。

1 粉末聚羧酸減水劑的制備

1.1 原料

甲基烯基聚氧乙烯醚、丙烯酸、丙烯酸酯或馬來酸酐（酯）、甲基丙烯磺酸鈉、巰基乙酸、巰基丙酸、過硫酸銨、氫氧化鈉等。

1.2 工藝

在聚氧乙烯醚的水溶液中采用一定方式加入丙烯酸、丙烯酸酯或馬來酸酐（酯）和甲基丙烯磺酸鈉，用過硫酸銨作為引發劑，巰基乙酸或巰基丙酸作為鏈轉移劑，在 20～60℃進行聚合反應，所述的引發劑在 90～180min 加完，反應完成后，用氫氧化鈉溶液中和到 pH=8～9，得到 40% 的聚羧酸減水劑母液 CR-P100 和 CR-P100A。

將制得的聚羧酸鹽減水劑水劑母液 CR-P100、CR-P100A通過離心噴霧干燥機進行噴霧干燥等特殊工序，最后經過過篩（預防措施）即得到自身流動性能優異、具有滑爽手感的聚羧酸鹽減水劑粉劑 CR-P800 和 CR-P802，且長期存放不粘結、不結塊。

1.3 與市場同類產品性能對比

1.3.1 產品外觀對比

對比結果見表 1。

將自制粉末聚羧酸減水劑 CR-P800、CR-P802 市售同類產品進行外觀及抗吸潮性對比，由以上試驗數據分析表明，自制粉末聚羧酸減水劑 CR-P800 和 CR-P802 外觀及抗吸潮情況優異。

表 1 自制粉劑與市場同類產品物理性能對比

1.3.2 產品工作性能對比

工作性能對比見表 2。

表 2 水泥凈漿流動度

將自制粉末聚羧酸減水劑 CR-P800、CR-P802 市售同類產品進行水泥凈漿流動度性能對比，從以上數據中得知：CRP800 具有極強的分散性，CR-P802 具有較強的分散性，且工作性保持能力均較為突出。

2 在干粉砂漿中的應用

2.1 在自流平砂漿中的應用

采用我公司研制的水泥自流平砂漿母料（除去原有分散劑），分別加入等量的不同廠家的粉末聚羧酸高性能減水劑進行工作性能對比，具體結果見表 3。

表 3 自流平中應用結果

以 CR-P800 為基準找出減水劑摻量為 1.5‰，做出實驗數據如上，可以看出 CR-P800 與 BASF2651F 產品都達標，但BASF 產品減水率略高，在此摻量下有些輕微泌水、沉降。其他產品在此摻量下無法滿足要求，需提高摻量。

2.2 在灌漿料中的應用

采用某客戶研制的灌漿料母料（除去原有分散劑），分別加入等量的不同廠家的粉末聚羧酸高性能減水劑進行工作性能對比，具體結果見表 4。

表 4 灌漿料中應用結果

以 CR-P800 為基準找出減水劑摻量為 1.0‰，做出實驗數據如上，可以看出 CR-P800、CR-P802 與三瑞 SD-600P-F產品都達標，其中 CR-P800 減水率更高但損失較快，CRP802 和三瑞 SD-600P-F 減水率小但損失慢。其他廠家粉劑減水劑初始流動度都還不錯，但工作性保持時間不長，30min后基本不流。

2.3 在壓漿劑中的應用

采用某客戶研制的壓漿料母料（除去原有分散劑），分別加入等量的不同廠家的粉末聚羧酸高性能減水劑進行工作性能對比（TB/T3192-2008），具體結果見表 5。

表 5 在壓漿劑中應用結果

根據客戶提供原壓漿劑實驗配比，并在多次實驗基礎上找到減水劑合適摻量及合適水膠比，以及壓漿料中水泥與壓漿劑的比例。以 CR-P800 為基準做出實驗數據如上，可以看出 CR-P800、CR-P802 與 BASF2651F 產品滿足標準，但BASF 產品減水率大，有些泌水。

3 結論

通過將自制的粉末聚羧酸高性能減水劑同市售的國內外同類產品進行了性能對比和模擬應用對比，結果表明自制CR-P800 產品具有極強的分散性，可以主要應用于自流平砂漿領域和灌漿料領域。CR-P802 則可主要應用于灌漿料領域和壓漿劑領域。

[l] 王小兵，付強善，陳紅根．粉體聚羧酸減水劑的制備[J]．新型建筑材料，2011(7): 58-60．

[2] 李國云，張太龍，胡久宏，等．聚羧酸鹽減水劑的合成與性能研究[J]．化學工程師，2008(9): 57-59．

[3] 傅雁．核心添加劑——干粉砂漿的 CPU[J]．商品砂漿科學與技術，2011．

［通訊地址］湖南省岳陽市云溪區云溪工業園 岳陽東方雨虹防水技術有限責任公司（414009）

楊曉峰（1985—）本科，從事混凝土外加劑及其應用近 6 年，主要從事聚羧酸高性能減水劑的研究開發與應用。