萘系高效減水劑簡介

萘系高效減水劑(萘磺酸甲醛縮合物)及其他一些化學(xué)外加劑，在現(xiàn)代混凝土材料和技術(shù)中起著重要作用，它可使混凝土多種性能得到改善，并促進(jìn)混凝土新技術(shù)的發(fā)展，與礦物外加劑(亦稱礦物外摻料)同時使用時，促進(jìn)了工業(yè)副產(chǎn)品(如磨細(xì)礦渣和粉煤灰等)在膠凝材料系統(tǒng)中的利用，有助于節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境，在不斷探求更多的低成本、環(huán)境相容性材料和技術(shù)的趨勢下，可以預(yù)料萘系高效減水劑在未來的混凝土生產(chǎn)中起著重要的作用。

萘系高效減水劑是一種新型的化學(xué)外加劑，其性能有別于普通減水劑。其特點(diǎn)是減水率高，減水率大于12%(減水率隨摻量增大會有所增加，甚至可達(dá)20%以上)。在正常摻量范圍內(nèi)，對混凝土一般無嚴(yán)重的緩凝和引氣量過多的問題。由于其具有獨(dú)特的物化性能，目前已成為國內(nèi)使用面最廣，使用量最大的高效減水劑。根據(jù)中國建材工業(yè)協(xié)會混凝土外加劑分會的統(tǒng)計(jì)，2003年我國各種高效減水劑總量93.66萬噸，其中萘系高效減水劑達(dá)77.44萬噸，占高效減水劑產(chǎn)量的83%。

萘系高效減水劑一般是用工業(yè)萘(有時也用精萘)為原料生產(chǎn)的。生產(chǎn)工藝為：萘經(jīng)過磺化、水解、縮合、中和、過濾、噴霧干燥而成為粉狀產(chǎn)品。萘系高效減水劑生產(chǎn)工藝成熟，產(chǎn)品性能穩(wěn)定。該產(chǎn)品一方面可以直接用于混凝土，其減水劑混凝土性能已為廣大工程人員所掌握，超量摻入或摻入量不足對混凝土性能的影響也可預(yù)測；另一方面，萘系高效減水劑與其他外加劑的適應(yīng)性好，可廣泛地用作復(fù)合外加劑的組成，如泵送劑、防水劑、引氣減水劑、防凍劑等，其組成中都可能含有萘系高效減水劑；最后，其性價比較高，能為工程界所接受，所以萘系高效減水劑成為我國高效減水劑的主流產(chǎn)品，成為使用量大面廣的品種。萘系高效減水劑雖然具有許多優(yōu)點(diǎn)，但也存在一些不足之處，主要是對混凝土的保塑性能的效果較差，摻萘系高效減水劑混凝土坍落度的經(jīng)時損失，甚至大于基準(zhǔn)混凝土；減水率雖然較高，但對有更高減水率要求的混凝土來說，還是難以滿足其要求，且用于低水膠比的高強(qiáng)高性能混凝土?xí)r，混凝土的黏性較大，不利于施工。為了全面改善萘系高效減水劑的性能，需要采取以下方法：在萘系高效減水劑中加入輔助的外加劑(復(fù)配)，以減輕其不足。另一方面，可以通過改變分子參數(shù)(分子量、分子量分布、磺化程度)或用部分其他相容性單體取代部分萘形成共聚物，優(yōu)化萘系高效減水劑。到目前為止，萘系復(fù)合型產(chǎn)品已被廣泛應(yīng)用，即在萘系高效減水劑中加入適當(dāng)?shù)木從齽?，以減少混凝土坍落度損失；采用共聚的方法改善萘系高效減水劑性能，目前正處于研發(fā)階段。

我國萘系高效減水劑年產(chǎn)量77.44萬噸，可以說是世界各國萘系高效減水劑之最，生產(chǎn)如此數(shù)量的高效減水劑約需31萬噸工業(yè)萘，值得注意的是：生產(chǎn)萘系高效減水劑的大部分化工原料是從工業(yè)副產(chǎn)品中提取的。萘是由炔焦油或石油蒸餾物制得的；硫酸是硫鐵礦煙氣燃燒或加工提取的。因此，萘系高效減水劑生產(chǎn)消耗原料大部分是工業(yè)副產(chǎn)品。這與目前節(jié)約資源，促進(jìn)混合水泥的發(fā)展，減少環(huán)境影響的趨勢非常一致。但目前我國工業(yè)萘年產(chǎn)量不足30萬噸，僅外加劑行業(yè)來說，都難以滿足需要；而工業(yè)萘又是多種化學(xué)工業(yè)的原料，所以萘的供應(yīng)相當(dāng)緊缺，價格波動的幅度也相當(dāng)大，2002年萘價從4000元／噸-5000元／噸漲至 12000元／噸-13000元／噸，原料價格的大幅漲落，對萘系高效減水劑的生產(chǎn)、供應(yīng)形成較大沖擊。近幾年我國每年從國外進(jìn)口工業(yè)萘10多萬噸，2004年-2005年又有一些新的焦油加工企業(yè)投產(chǎn)，萘的供應(yīng)量可在原來基礎(chǔ)上年增10萬噸以上，但能否確保外加劑行業(yè)獲得價格合理、供應(yīng)充分的萘原料，仍是外加劑企業(yè)值得關(guān)注的問題。鑒于這種情況，積極開發(fā)以非萘為原料的高效減水劑，也是混凝土外加劑行業(yè)的一項(xiàng)緊迫任務(wù)。經(jīng)過2002年的萘供應(yīng)緊張的局面后，以非萘為原料所研發(fā)的新型高效減水劑已取得可喜的進(jìn)展。