文献综述

1.引言

高效减水剂是高性能混凝土中的一种技术核心材料，是21世纪减水剂研究与发展的趋势。该类产品具有很高的减水率(可高达20%～30%)和长时间保持混凝土坍落度的性能，不但在很大程度上提高了高性能混凝土的力学性能,还使得施工性能得以进一步改善。根据高效减水剂的主要成分,可以把高效减水剂分为改性木质素系、萘系、密胺系、胺基磺酸系、聚羧酸系等五大类^[1]。目前我国广泛使用的高效减水剂是萘系产品^[2]，它的发展和应用对我国的混凝土技术和砼施工技术的进步起了重要的作用。

但是随着高性能混凝土技术和施工要求的不断提高,萘系高效减水剂的减水率不高、混凝土坍落度损失过快的局限性将会越来越突出。为此,国内外研究的热点主要是开发新品种和新合成方法。而在众多减水剂中,具有梳型分子结构的聚羧酸高效减水剂因其高减水率、低坍落度损失、低掺量、不引起明显缓凝等优异性能,成为目前国内外化学外加剂研究与开发的重点^[3-4]。聚羧酸高效减水剂主要通过不饱和单体在引发剂作用下共聚，即将带活性基团的侧链接枝到聚合物的主链上而获得^[5-7]。

丙烯酸酯类化合物是重要的有机化工原料, 由于其分子具有不饱和双键,能与许多单体发生 共聚和均聚反应,因而广泛应用于化工领域^[8]。聚乙二醇单甲醚丙烯酸酯是一种重要的精细化工原料，其分子 中具有聚合性乙烯基和碳碳双键，因而性质很活泼。根据不同的用途，在保护双键的情况下，通过改变聚氧乙烯链的长度可改善产品的亲水性。该类聚氧乙烯型非离子表面活性剂具有优良的洗涤、渗透、分散、乳化、破乳等性能，特别是具有低温洗涤效果好、耐硬水、生物降解性能好、配位性能强等优点因此，应用范围很广，主要用于高效减水剂 、纤维的抗静电剂、木材尺寸稳定剂、热固性涂料、聚合物改性剂、感光树脂等领域。由该产品合成出的聚羧酸系高性能减水剂具有 掺量少、减水率高、保坍性能好、与水泥适应性强、混凝土收缩小、绿色环保等特点^[9]，是新型建筑材料支柱产业的重要产品，代表了混凝土高性能减水剂的重要发展方向^[10-12]。

2.聚羧酸类高效减水剂的合成工艺

聚羧酸系高效减水剂为羧酸盐接枝共聚物,它的结构特点是在较长的高分子主链上具有一些活性基团,如磺酸基团、羧酸基团、羟基基团、(聚)氧化烯、(聚)氧化烯烷基醚等^[13]。接枝共聚原料主要有: 丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羟乙酯等。反应基本上分两步进行:①通过选择合适的单体合成有一定侧链长度的大分子单体; ②在引发剂作用下再将大分子单体与其它单体共聚,合成二元或多元共聚物,最终形成大分子的聚合物减水剂^[14]。

3.甲基丙烯酸聚乙二醇甲醚酯的国内外合成工艺

3.1 共沸法