消泡剂在聚羧酸减水剂中的应用

泡沫是一种普遍的自然现象, 它的存在既有好的一面, 如有利于洗涤、浮选、灭火、除尘以及制造泡沫塑料和泡沫陶瓷等;但也有很多不利的方面, 如在造纸、纺织印染、涂料、聚氯乙烯、油墨、发酵、污水处理等行业中, 泡沫会对生产过程和产品质量造成不良影响。因此在工业生产的有关领域中, 为了消除(抑制)气泡或泡沫, 往往需要加入一定量的消泡剂。

1、消泡剂组成及性能

消泡是泡沫稳定化的反过程, 包括两方面的含义:一是抑制气泡(或泡沫)的产生;二是将已产生的气泡(或泡沫)消除。在起泡体系中, 如果加入某种物质, 具有良好的消泡效果, 这类物质通称为消泡剂。消泡剂组成见表1。

1 .1 消泡剂基本特性

消泡剂的表面张力要小于需消泡液体自身的表面张力;在需要消泡的液体中的溶解度要尽量小;要有良好的分散性、比较容易扩散;不能与所要消泡的体系中的组分起反应, 不能影响体系的稳定性;不能影响最终产品的各项性能指标;尽可能的符合环保的标准是一个新的趋势。

1 .2 消泡剂的测试

相容性测试:检验消泡剂和体系相容性的一个快速可靠的方法是将系统用于玻璃或聚酯膜上, 然后检查固化膜上的表面是否有缺陷, 如鱼眼、缩孔等。

活性测试:比重杯法、高速搅拌法、循环法、鼓泡法和振动法。涂装试验:刷涂、刮涂、淋涂、辊涂。

贮藏稳定性试验:自然贮存和高温贮存后观察消泡性能及漆膜外

观的变化情况。

2、聚羧酸类减水剂简介

减水剂是混凝土最常用的外加剂之一, 其主要类型有木质素磺酸盐类、三聚氰胺类、萘磺酸甲醛缩合物类、聚羧酸盐类和聚苯乙烯类。其中, 聚羧酸类减水剂是一种分子结构为含羧基接枝共聚物的表面活性剂, 在混凝土中有很高而又相对持久的减水作用。可以在国内外文献中查阅到数十种具有上述分子结构特征的表面活性剂, 如马来酸(酯)接枝共聚物、丙烯酸酯接枝共聚物、含末端磺酸基接枝共聚物、不饱和聚醚接枝共聚物等。所有这类共聚物都形成“ 梳状” 或“树枝状” 支链结构, 所不同的是主链和支链的长短、刚度、形态、极性等。

聚羧酸减水剂的优点:

(1)低掺量(质量分数为0.2% ～0.5 %)且分散性能好;

(2)保坍性好, 90min 内坍落度基本无损失;

(3)相同流动度下可以延缓水泥的凝结;

(4)分子结构上自由度大, 制造技术上可控制的参数多, 高性能化的潜力大;

(5)合成中不使用甲醛, 对环境不造成污染;

(6)与水泥和其它种类的混凝土外加剂相容性好;

(7)使用聚羧酸盐类减水剂, 可用更多的矿渣或粉煤灰取代水泥, 从而降低综合成本。

3、消泡剂性能测试

消泡剂在减水剂中主要是控制混凝土的含气量, 当然也对混凝土的其他性能产生较大的影响, 目前市场上需要添加消泡剂的体系主要是聚羧酸的体系, 我们选择了几支产品做了如下对比试验, 试验结果见表2。

试验条件:水泥∶砂土∶石子=1 ∶2 ∶3 ;聚羧酸减水剂的加量是水泥的1%;消泡剂添加量0.05%。

总之, 消泡剂在减水剂领域的应用要根据客户对成本、各方面性能、应用的条件等综合因素要求来确定, 选择合适的消泡剂产品对混凝土的质量非常重要。