浅议我国混凝土减水剂行业现状和发展趋势

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1、浅议我国混凝土减水剂行业现状和发展趋势  摘要:本文从我国减水剂行业的产品研究方向、产品组成结构和产品价格水平三个方面介绍了目前我国减水剂行业的发展现状,着重分析了原材料价格波动对我国减水剂价格的影响,以及我国减水剂行业的产品研究趋势、产品结构变化趋势和产业发展趋势。关键词:减水剂;混凝土;发展趋势一、前言从90年代开始,日本和欧洲开始使用聚羧酸系高性能减水剂,混凝土减水剂进入了迅速发展和广泛应用时代。我国从20世纪50年代开始对木质素磺酸盐减水剂进行研究和应用并在2000年前后逐渐开始对高性能减水剂进行研究。我国减水剂行业虽起步较晚

2、,但由于我国经济和基础建设快速发展的需要,混凝土减水剂行业在我国得到了飞快的发展,目前不管是研发水平,还是减水剂产量,我国都位居世界前列。二、我国减水剂行业的产品现状在修订的GB8076-2008中,减水剂按照减水效率主要分为普通减水剂(包括木质素磺酸盐类减水剂、糖蜜类减水剂、胡敏酸盐减水剂等,称为第一代减水剂)8、高效减水剂(包括萘系减水剂、脂肪族减水剂、蒽系减水剂、洗油系减水剂、氨基磺酸盐减水剂、密胺系减水剂等,称为第二代减水剂)和高性能减水剂(以聚羧酸系减水剂为代表,称为第三代减水剂)三种类型。(一)我国减水剂行业的产品研究现状

3、8我国从20世纪50年代开始对减水剂进行研究和应用,到目前为止,已经研究和开发出包括三代减水剂在内的一系列产品,基本满足了我国基础建设对减水剂的需求。但由于胶凝材料系统和混凝土各种原材料的变化,还有市场竞争和需求的推动,我国减水剂产品的研究正随之不断地推进和完善。目前我国减水剂的研究主要集中在物理复配改性和化学反应改性两个方面,其中物理改性主要指通过选择合适的缓凝剂、引气剂等助剂改善、提高减水剂的性能水平或者将不同类型的减水剂通过科学合理复配得到复合型减水剂,如刘才林等以甲醛(F)、丙酮(A)、磺化剂(S)为主要原料,合成了脂肪族减水

4、剂,并将自制的脂肪族减水剂与聚羧酸减水剂进行复配研究,以提高这两类减水剂的应用潜力。化学反应改性主要指通过聚合、接枝共聚、磺化、氧化、烷基化等化学反应的方法,改善或者从根本上改变和提高减水剂的性能,其最主要体现在对第三代减水剂聚羧酸系高性能减水剂的分子结构设计方面。聚羧酸系减水剂的分子结构设计是在分子主链上形成侧链并在侧链上引入强极性基团如:羧基、磺酸基、聚氧化乙烯基等,使分子具有梳型结构,通过极性与非极性比例调节引气性,一般非极性比例不超过30%;通过调节聚合物分子量增大减水性、质量稳定性;通过调节侧链分子量,增加立体位阻作用而提高

5、分散保持性能,其分子结构式如图1。如方云辉等研究了聚羧酸分子结构对混凝土性能的影响;徐雪峰通过缩合反应在聚羧酸系减水剂的分子主链上接枝具有降低水泥砂浆收缩性能的官能团,合成了一种具有缩减增强功能的聚羧酸系减水剂。聚羧酸系减水剂随着研发水平的提高、工艺的推广和成本的降低,性价比优势逐步显现,应用领域正逐步从高铁、大坝和核电站向民用领域推广。(二)我国减水剂行业的产品结构现状据中国建筑材料联合会混凝土外加剂分会统计,2007年、2009年和2011年,我国合成混凝土减水剂产量分别为284.54万吨、484.68万吨和645.36万吨,其中

6、高效减水剂(折成固体计算)产量分别为225.6万吨、324.73万吨和387.21万吨,聚羧酸系高性能减水剂产量分别为41.3万吨、126.83万吨和239.11万吨,如图2所示。8从图2、图3中可以看出,目前我国减水剂行业的产品结构仍然以第二代高效减水剂为主,其产量也表现出逐年增长的趋势,而第二代高效减水剂中,又主要以萘系高效减水剂为主,其在2011年的产量达到302.61万吨,占整个第二代高效减水剂的78.15%。但是从第二代高效减水剂在所有减水剂产量的结构中所占的比例来看,其占全部合成减水剂产量的比例已经由2007年的79.3%

7、,下降到2011年的60%左右。第三代聚羧酸系高性能减水剂由于其减水率高、环保等特点突出,其产量和所占比例正逐年提高,在2011年达到37.1%。近年来,聚羧酸系减水剂的应用也从过去的重大工程重点部位的应用向一般重大工程、普通工程和住房建设等民用项目大力推广应用。(三)我国减水剂行业的产品价格现状减水剂行业属于轻资产行业,2011年底固定资产占减水剂生产企业公司资产总额24%,减水剂成本中90%以上为原材料成本,因此原材料的价格波动对公司的盈利水平影响较大。目前我国产量排名前两位的减水剂是萘系高效减水剂和聚羧酸系高性能减水剂,其中萘系

8、减水剂的原材料主要是工业萘和甲醛,聚羧酸系减水剂主要合成原料为聚乙二醇单甲醚(MPEG)、烯丙基聚氧乙烯醚(APEG)或甲基烯基聚氧乙烯(聚氧丙烯醚,TPEG)等聚醚材料,是由环氧乙烷通过加成反应制得的可溶于水的线性聚合

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