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聚羧酸减水剂 - 发展方向

添加日期:2016/9/29 16:50:15   作 者:  来源:   浏览次数:

今后一段时间除了继续开发具有减缩、超早强、降低粘度功能的聚羧酸系减水剂以外,仍有一些有潜在希望的应用领域可以进行聚羧酸系减水剂的拓展研究和应用,小编带大家一起了解一下聚羧酸系减水剂载各行各业的应用情况吧。

1. 用作水泥助磨剂

在水泥生产过程中,熟料粉磨时普遍使用助磨剂,以降低为得到一定细度颗粒所需要的能耗。常用的助磨剂包括链烷醇胺(即三乙醇胺,或三异丙醇胺)和聚乙二醇(PEGs),由于后者是聚羧酸系减水剂的侧链。在粉磨过程中加入液体聚羧酸系减水剂,在提高磨机产能的同时,也可以降低用这种方法生产水泥的需水量。有一些水泥生产企业已经用此工艺进行了试验。经过3年的试验,得到了不同的试验结果,在有些情况下,使用聚羧酸系减水剂可以达到相当高的产量,而在有些工厂的增产效果不明显或完全没有效果。造成这些差别的原因仍不清楚需要进行研究。目前公开是试验室和水泥厂利用浓度为40%液体外加剂的资料。当PCE与常用醇胺助磨剂相混合使用时,可得到最好的PCE的最好效果。一般作为助磨剂加入250克~500克聚羧酸系减水剂/吨熟料即可,没有观察到聚羧酸减水剂的塑化效果;当在相当高的掺量(≥1千克/吨熟料)下时,就会发现可以明显降低水泥的用水量,因此获得较高的强度。这种方法对混合水泥特别有利。

如果利用聚羧酸减水剂作为水泥助磨剂能够成功,会给聚羧酸系减水剂提供新的大量需求。这一方面需要通过研究和试验完全弄清楚在粉磨过程中发生的表面化学现象,另一方面未来降低能耗成本的要求也将对这种应用起到关键作用。

2. 用于石膏板生产减水剂

聚羧酸系减水剂还可大量用于生产石膏墙板。在这里,聚羧酸系减水剂可以进一步降低石膏浆体的需水量,可降低石膏板干燥所需能耗,从而降低成本。因此,使用聚羧酸系减水剂产品主要推动力是降低能耗成本,其次是增加强度。对于这方面的应用,国外已设计了特定的用于石膏板的聚羧酸系减水剂产品。

3. 用于喷射商品混凝土

聚羧酸系减水剂另一个重要和较新的应用是用于隧道工程的喷射商品混凝土,其中利用聚羧酸减水剂可将水灰比降至更低值,这种效果对于喷射商品混凝土是非常必要的。因为普通喷射商品混凝土由于速凝剂诱导的水泥水化物自身结晶,后期强度比小于100%,显示较差的强度增长。使用了聚羧酸系减水剂的喷射商品混凝土可以协助有效实现预定的后期强度。

4. 粉状聚羧酸产品用于干粉砂浆

目前我国聚羧酸减水剂的产量虽然很大,但粉状产品的产量很少,仅仅个别企业生产,限制了聚羧酸系减水剂产品在干粉砂浆等要求粉状产品的行业中的应用。

生产粉状聚羧酸系减水剂产品应该注意到两个问题。首先是干燥过程中的安全问题。通常为了减少能耗,粉状产品是由含固量尽可能高的母液喷雾干燥生产的。应该注意到:聚羧酸系减水剂粉状产品(液体产品是不易燃,还有阻燃作用)是易燃有机物,在较低的温度下会发生自燃。因此生产粉剂产品时可能发生爆炸和着火。现在已经认识到可以通过加入一些能大幅度地降低自燃点的物质来有效保障粉状聚羧酸系减水剂产品的安全生产。

另一个需要注意的问题是,聚羧酸粉状产品由油状或似蜡状EO侧链产生粘着性。由于提高侧链的长度、侧链的密度和在聚羧酸系减水剂母液中含有PEG/MPEG混合物,增加了产品密实成团的趋势。为了避免这种现象,在喷雾干燥过程中可以加入比表面积非常大的无机载体材料,这个措施有助于形成非密实的粉状产品。这种松散的粉状产品的自流性能有利于粉状聚羧酸减水剂产品的生产。

行业情况总结

1. 外加剂行业在蓬勃发展,逐步形成了一个品种齐全、规模渐大、产销持续增长、产品性能不断提高的局面。2013年商品混凝土外加剂总产量达1225.25万吨,折合外加剂销售产值达到496.61亿元。

2. 聚羧酸系减水剂大幅度增长,萘系高效减水剂、脂肪族高效减水剂产量也有所增加。2013年产量分别为497.81万吨、357.59万吨和68.17万吨。

3. 聚羧酸系减水剂占全部合成减水剂总量的比例由2007年的14.6%持续提高到2013年的52.2%。其增长受到产品性能、性价比和原材料等因素的影响,近期我国聚醚原料供应充足。

4. 聚羧酸系减水剂今后一段的研发可以向水泥助磨剂、石膏板减水剂、喷射商品混凝土和粉状产品等几个方向发展。

5. 外加剂行业仍然处在不稳定的动态发展阶段,地区分布不平衡的问题有所改观,西部地区和海外施工是商品混凝土外加剂行业新的销售市场。


关键词:聚羧酸减水剂
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