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3.2.2 聚合反应原理 15
3.3 单因素对聚合反应的影响 16
3.4 本章小结 · 21
结论 23
致谢 25
参考文献 26 本科毕业设计说明书（论文） 第 1 页 共 27 页
第一章 绪论
1.1 聚羧酸高性能减水剂概述
1.1.1 聚羧酸高性能减水剂的概念
聚羧酸减水剂由含有羧基的不饱和单体和其他单体共聚而成，使混凝土在减水、
保坍、增强、收缩及环保等方面具有优良性能的系列减水剂。（根据行业标准 JG/T
223-2007《聚羧酸系高性能减水剂》）由于聚羧酸系高性能减水剂是由酯类大单体与其
他单体共聚而成，所以有时也称为聚羧酸酯类高性能减水剂（简写PCE）。
聚羧酸系减水剂大体上可以分为两大类，一类是 20 世纪 80 年代国内外广泛关注
的用于改善萘系减水剂流动性保持能力的线形分子结构的聚羧酸系聚合物，它是作为
萘系减水剂的辅助产品使用；另一类是 20 世纪 80 年代后发展起来的带有侧链的梳状
分子结构新型高性能减水剂，它作为减水剂的主要成分使用，并且不能与萘系减水剂
等复合使用，现在工程中广泛使用的是后一种接枝共聚的聚羧酸系高性能减水剂。从
聚羧酸系减水剂的发明到现在，聚羧酸系减水剂已经历了二十几年的不断发展和改
进，进入 21 世纪后由于高性能混凝土概念已经被人们广泛接受，混凝土结构的设计
更加强调耐久性聚羧酸系减水剂也步入了快速发展阶段。这类新型的高性能减水剂的
性能与 以前的减水剂相比是如此的优异，加上其生产和应用具有绿色环保的特点，
以至于普遍公认聚羧酸系高性能减水剂是新一代的减水剂产品，代表着混凝土外加剂
行业今后的发展方向，并带领混凝土外加剂行业进入到分子结构与性能设计的发展阶
段[1]。
1.1.2 聚羧酸高性能减水剂的分类
聚羧酸系高性能减水剂的理想结构是线型多支链的梳状共聚物，疏水性的分
子链段较短、数量较少，亲水性的支链较长且数目较多[2]
，其分子结构的通式如图 1-1
所示[3]
。 根据主链的类型，张恂等人[4]
将聚羧酸系减水剂分为三大类，一类是以马来
酸酐为主链接枝不同的聚氧乙烯基（EO）或聚氧丙烯基（PO）支链；一类是以（甲
基）丙烯酸为主链接枝EO或PO支链；以及以烯丙基醇类为主链接枝EO或PO支链。
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根据支链和主链的连接方式，卞荣兵等人[5]
将聚羧酸系减水剂分为聚酯类和聚醚
类。聚酯类主要是指（甲基）丙烯酸与长链不饱和羧酸酯类大分子单体的共聚物，聚
醚类主要是指马来酸酐和烯丙基聚乙二醇类大分子单体的共聚物。这两类聚羧酸系减
水剂在合成大单体原料的选用上有所不同，但分子结构类似，都为梳型接枝长链大分
子结构，分子主链带有密集的羧酸基团，分子支链带有一定长度的聚氧乙烯链，其结
构如图 1-2 所示，图中l+k+n=10~20 ，q>60，R＝H、CH3 。
根据聚合物化学结构的不同,德国的Plank[6]
将羧酸盐聚合物减水剂分成甲基丙烯
酸/烯酸甲酯PCE共聚物、丙烯基醚PCE共聚物、聚酰胺/聚酰亚胺型PCE 共聚物以及
两性型PCE共聚物四类。
目前国内外使用的聚羧酸系减水剂主要为第 1、2 种,其中第一种结构占所有分子