多環(huán)芳烴型高效減水劑結構特點

　　萘系、蒽系(聚次甲基蒽磺酸鹽)、甲基萘系(聚次甲基甲基萘磺酸鹽)、古馬隆系(聚氧茚樹脂磺酸鹽)等都屬于這一類，其結構特點是憎水性的主鏈為亞甲基連接的雙環(huán)或多環(huán)的芳烴，親水性的官能團則是連在芳環(huán)上的-SO3M等。?－萘磺酸鹽甲醛縮合物即萘系減水劑的結構如圖1所示。

圖1 萘系減水劑分子結構示意圖

　　萘系高效減水劑根據(jù)其產品中Na2SO4含量的高低，可分為高濃型產品(Na2SO4含量<3%)、中濃型產品(Na2SO4含量3%-10%)和低濃型產品(Na2SO4含量>10%)。萘系減水劑的減水率高低與其摻量有直接關系。過去，由于萘系高效減水劑多數(shù)情況下在工地現(xiàn)場混凝土攪拌中使用，主要采用粉劑形式摻加，人們對產品中的Na2SO4含量多少不甚關心。但是當萘系高效減水劑以液體形式供應使用時，氣溫較低(一般15oC以下)會使產品中產生Na2SO4結晶，嚴重影響計量精度和使用效果。為了降低產品中的結晶程度和徹底消滅結晶現(xiàn)象，生產廠一般采用KOH、Ca(OH)2代替 NaOH進行中和，或者增加低溫抽濾的工序將Na2SO4除去。目前大多數(shù)萘系高效減水劑合成廠都具備將 Na2SO4含量控制在3%以下的能力，有些先進企業(yè)甚至可將其控制在0.4%以下。

　　萘系高效減水劑的減水率較高(15%-25%），基本上不影響混凝土的凝結時間，引氣量低（<2%），提高混凝土強度效果較明顯。

　　萘系高效減水劑的缺點之一是與水泥/摻合料的適應性問題，這與減水劑本身的磺化程度、聚合度、中和離子的種類，Na2SO4含量、摻加時的狀態(tài)，摻量、摻加方法，以及水泥/摻合料的化學成分、礦物組成、堿含量、石膏形態(tài)及與鋁酸鹽比例、細度等因素有關[8-10]。

　　萘系高效減水劑的缺點之二是摻加后混凝土坍落度損失較快，所以，在商品混凝土中使用時一般要同時復合緩凝、引氣等組分進行改性，得到所謂的泵送劑產品。

　　今后，萘系高效減水劑在生產方面可考慮采用SO3氣體對高純度的萘進行磺化，甚至采用連續(xù)反應合成工藝進行生產，以提高產品質量、產能和生產效率。萘系高效減水劑與水泥的適應性尚需進一步研究和解決。目前萘系高效減水劑的年產量占減水劑產量的80%以上，仍屬主流品種。

　　甲基萘、古馬隆屬于焦油下游產品，這兩種原材料，以及蒽油，都可以替代工業(yè)萘用以合成高效減水劑，但此類高效減水劑在市場上并不多見，經常是在工業(yè)萘供求矛盾十分緊張的情況下，有些工廠才生產。這些產品往往揮發(fā)成份較多，有刺激性氣味，緩凝較嚴重，引氣性大，減水、增強效果不如萘系高效減水劑，混凝土坍落度損失較嚴重，與水泥適應性不佳。根據(jù)試驗和統(tǒng)計，幾種多環(huán)芳烴型高效減水劑的性能差異如下：

　　減水率：萘系〉古馬隆系〉蒽系〉甲基萘系〉煤焦油混合系

　　引氣性：煤焦油混合系〉甲基萘系〉蒽系〉古馬隆系〉萘系

　　緩凝作用：煤焦油混合系〉甲基萘系〉蒽系〉古馬隆系〉萘系

　　混凝土坍落度損失: 蒽系〉甲基萘系〉萘系〉古馬隆系〉煤焦油混合系