聚羧酸减水剂合成工艺研究进展

聚羧酸醚高效减水剂（PCE）具有较高的掺量和较高的减水率（40%），能显著改善混凝土的工作性、力学性能和耐久性，已成为高性能或超高性能混凝土配合比设计的重要组成部分之一。

聚羧酸醚高效减水剂 通常由含有阴离子基团（如羧基、磺酸基、磷酸基等）的主链和带有中性接枝电荷的侧链组成。阴离子主要作为吸附基团，吸附在带正电荷的水泥颗粒上，表面提供静电斥力，侧链提供空间斥力。二者的协同作用，打破了水泥颗粒间的絮凝状态，提高了水泥浆的分散性。

  多种改性聚羧酸醚减水剂（如侧链、接枝密度、锚固功能团、主链长度）表现出不同的效果，可用于不同性能要求的混凝土。随着混凝土原材料质量不断降低、性能要求不断提高，PCE对混凝土混合料参数和生产条件（如水泥类型、水灰比、操作温度和搅拌时间）更加敏感。

聚羧酸高效减水剂粉与含有羧基和聚氧化乙烯(PEO)侧链的胶凝材料越来越不相容，超高性能混凝土对PCE性能要求越来越高，一系列高性能、高性能收缩、降粘PCE应运而生。PCE主要分为两类：一类是以α-甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯(MPEG-MA)为原料，经水溶液共聚或酯化/酯交换反应合成的聚酯型PCE；另一类是以α-烯丙基-α-甲氧基或β-羟基聚乙二醇醚和马来酸酐为关键单体，经本体或水溶液自由基共聚，或异戊二烯氧化而得的聚醚型PCE。

聚羧酸减水剂中不同的官能团起着不同的作用：羧酸基团起减水、缓凝作用，磺酸基团起分散作用，-OH羟基起缓凝和浸渍润湿作用，而聚乙氧基化基团则起保水性作用。酯型PCE的减水率和抑制水泥水化能力略低于醚型PCE。自由基聚合工艺简单，合成条件温和，但由于反应不可逆，导致聚合度降低，合成产物不易控制。活性自由基聚合（RAFT）可以制备分子量可控、分子量分布窄的嵌段PCE。