粉末聚羧酸减水剂及其在干粉砂浆中的应用

杨晓峰，王虎群，熊卫锋，陈庆林

（1. 岳阳东方雨虹防水技术有限责任公司，岳阳 414009；

2. 北京东方雨虹防水技术股份有限公司，北京 101309）

粉末聚羧酸减水剂及其在干粉砂浆中的应用

杨晓峰1，王虎群2，熊卫锋2，陈庆林1

（1. 岳阳东方雨虹防水技术有限责任公司，岳阳 414009；

2. 北京东方雨虹防水技术股份有限公司，北京 101309）

本文简单介绍了几种粉末聚羧酸盐减水剂的合成工艺、制粉方法、性能检测及应用情况。采用甲基烯基聚氧乙烯醚、（甲基）丙烯酸、（甲基）丙烯磺酸钠、引发剂、链转移剂等，在一定的工艺条件下进行聚合，制备得到聚羧酸减水剂溶液，再采用专门设备进行了粉剂的制备，并将该粉剂同市售同类产品进行了应用性能对比。

聚羧酸减水剂；粉剂；合成；砂浆添加剂；混凝土

21 世纪初，特别是 2005 年以来，聚羧酸高性能减水剂在我国的应用得到了迅猛的发展[1]。随着混凝土工业的迅速发展，利用混凝土外加剂来改善混凝土性能逐渐得到人们的重视。聚羧酸盐减水剂是近几年来国内外研究的热点，它在混凝土的应用中具有很多独特的优点，比如在掺量低时能使混凝土具有好的流动性；在低水灰比时具有低粘度和相对好的坍落度保持性等[2]。

但是，目前聚羧酸盐减水剂大部分以液体的形式在市场上销售，对于长距离运输显然不经济，且无法应用于干粉砂浆如自流平砂浆、高强灌浆料、保温砂浆、抹面砂浆、瓷砖粘结砂浆等方面。另外，随着 2013 年全国雾霾区域和时间的急剧增加，对混凝土及砂浆施工领域环保方面也提出了更严格的要求，为了适应市场的需求，经过研发人员的不懈努力、成功开发出了聚羧酸盐减水剂粉剂 CR-P800（标准型）、CR-P801（早强型）和 CR-P802（缓凝型）系列产品，将粉剂溶于水后就能还原成水剂，且性能不受影响。其不但可以实现远距离运输（可以出口），还可以以较低掺量代替萘系、三聚氰胺系等其他减水剂应用于各种砂浆类产品，有良好的市场前景。

1 粉末聚羧酸减水剂的制备

1.1 原料

甲基烯基聚氧乙烯醚、丙烯酸、丙烯酸酯或马来酸酐（酯）、甲基丙烯磺酸钠、巯基乙酸、巯基丙酸、过硫酸铵、氢氧化钠等。

1.2 工艺

在聚氧乙烯醚的水溶液中采用一定方式加入丙烯酸、丙烯酸酯或马来酸酐（酯）和甲基丙烯磺酸钠，用过硫酸铵作为引发剂，巯基乙酸或巯基丙酸作为链转移剂，在 20～60℃进行聚合反应，所述的引发剂在 90～180min 加完，反应完成后，用氢氧化钠溶液中和到 pH=8～9，得到 40% 的聚羧酸减水剂母液 CR-P100 和 CR-P100A。

将制得的聚羧酸盐减水剂水剂母液 CR-P100、CR-P100A通过离心喷雾干燥机进行喷雾干燥等特殊工序，最后经过过筛（预防措施）即得到自身流动性能优异、具有滑爽手感的聚羧酸盐减水剂粉剂 CR-P800 和 CR-P802，且长期存放不粘结、不结块。

1.3 与市场同类产品性能对比

1.3.1 产品外观对比

对比结果见表 1。

将自制粉末聚羧酸减水剂 CR-P800、CR-P802 市售同类产品进行外观及抗吸潮性对比，由以上试验数据分析表明，自制粉末聚羧酸减水剂 CR-P800 和 CR-P802 外观及抗吸潮情况优异。

表 1 自制粉剂与市场同类产品物理性能对比

1.3.2 产品工作性能对比

工作性能对比见表 2。

表 2 水泥净浆流动度

将自制粉末聚羧酸减水剂 CR-P800、CR-P802 市售同类产品进行水泥净浆流动度性能对比，从以上数据中得知：CRP800 具有极强的分散性，CR-P802 具有较强的分散性，且工作性保持能力均较为突出。

2 在干粉砂浆中的应用

2.1 在自流平砂浆中的应用

采用我公司研制的水泥自流平砂浆母料（除去原有分散剂），分别加入等量的不同厂家的粉末聚羧酸高性能减水剂进行工作性能对比，具体结果见表 3。

表 3 自流平中应用结果

以 CR-P800 为基准找出减水剂掺量为 1.5‰，做出实验数据如上，可以看出 CR-P800 与 BASF2651F 产品都达标，但BASF 产品减水率略高，在此掺量下有些轻微泌水、沉降。其他产品在此掺量下无法满足要求，需提高掺量。

2.2 在灌浆料中的应用

采用某客户研制的灌浆料母料（除去原有分散剂），分别加入等量的不同厂家的粉末聚羧酸高性能减水剂进行工作性能对比，具体结果见表 4。

表 4 灌浆料中应用结果

以 CR-P800 为基准找出减水剂掺量为 1.0‰，做出实验数据如上，可以看出 CR-P800、CR-P802 与三瑞 SD-600P-F产品都达标，其中 CR-P800 减水率更高但损失较快，CRP802 和三瑞 SD-600P-F 减水率小但损失慢。其他厂家粉剂减水剂初始流动度都还不错，但工作性保持时间不长，30min后基本不流。

2.3 在压浆剂中的应用

采用某客户研制的压浆料母料（除去原有分散剂），分别加入等量的不同厂家的粉末聚羧酸高性能减水剂进行工作性能对比（TB/T3192-2008），具体结果见表 5。

表 5 在压浆剂中应用结果

根据客户提供原压浆剂实验配比，并在多次实验基础上找到减水剂合适掺量及合适水胶比，以及压浆料中水泥与压浆剂的比例。以 CR-P800 为基准做出实验数据如上，可以看出 CR-P800、CR-P802 与 BASF2651F 产品满足标准，但BASF 产品减水率大，有些泌水。

3 结论

通过将自制的粉末聚羧酸高性能减水剂同市售的国内外同类产品进行了性能对比和模拟应用对比，结果表明自制CR-P800 产品具有极强的分散性，可以主要应用于自流平砂浆领域和灌浆料领域。CR-P802 则可主要应用于灌浆料领域和压浆剂领域。

[l] 王小兵，付强善，陈红根．粉体聚羧酸减水剂的制备[J]．新型建筑材料，2011(7): 58-60．

[2] 李国云，张太龙，胡久宏，等．聚羧酸盐减水剂的合成与性能研究[J]．化学工程师，2008(9): 57-59．

[3] 傅雁．核心添加剂——干粉砂浆的 CPU[J]．商品砂浆科学与技术，2011．

［通讯地址］湖南省岳阳市云溪区云溪工业园 岳阳东方雨虹防水技术有限责任公司（414009）

杨晓峰（1985—）本科，从事混凝土外加剂及其应用近 6 年，主要从事聚羧酸高性能减水剂的研究开发与应用。