當(dāng)今世界主要建筑材料混凝土的性能指標(biāo)深受減水劑的影響。聚羧酸減水劑是當(dāng)今常用的新一代減水劑，大規(guī)模用于鐵路、鐵路運(yùn)輸和其他建筑混凝土。近年來，作為生產(chǎn)聚羧酸減水劑所需的原料載體，聚羧酸減水劑聚醚巨型單體不僅在中國，而且在世界范圍內(nèi)得到了迅速研究，成為減水劑研究和應(yīng)用的主流。研究方向主要體現(xiàn)在合成大單體的結(jié)構(gòu)和合成工藝條件上。

　　1聚羧酸減水劑單體種類

　　隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，國內(nèi)聚碳酸酯減水劑合成用聚酯大體積體從聚乙二醇單甲醚(MPEG)發(fā)展到現(xiàn)在的丙烯聚氧乙烯醚(APEG)、二戊烯聚氧乙烯醚(TPEG)和甲基丙烯酸聚氧乙烯醚(HPEG)。其中TPEG和HPEG是

　　MPEG合成減水劑一般包含聚合、酯化兩個(gè)部分，MPEG未完全酯化，產(chǎn)品中殘留的MPEG對(duì)減水劑的應(yīng)用性能影響很大，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定。

　　APEG合成減水劑與引發(fā)劑單體溶液聚合后制備。但是APEG聚合活性不好，與MPEG單體相似的殘留量較多，減水劑性能不穩(wěn)定，目前產(chǎn)量逐年下降。

　　TPEG和HPEG合成減水劑已成為國內(nèi)市場的主流品種，其聚合活性好，同時(shí)水分減少率好，工藝技術(shù)已經(jīng)非常成熟。

　　2聚羧酸減水劑生產(chǎn)工藝

　　聚醚大型單體生產(chǎn)工藝經(jīng)過近百年的發(fā)展，已經(jīng)成為一項(xiàng)比較成熟的工藝技術(shù)。該工藝是指以環(huán)氧乙烷(EO)為原料，在各種引發(fā)劑(如分子內(nèi)含有活潑氫的乙二醇、脂肪醇等)和催化劑作用下發(fā)生加成聚合反應(yīng)，生產(chǎn)各種規(guī)格的聚酯大型單體產(chǎn)品。這些生產(chǎn)過程的特點(diǎn)主要包括氮的置換、供應(yīng)、預(yù)反應(yīng)、反應(yīng)、熟性、脫輝、排放、洗滌(可選)等階段。反應(yīng)為強(qiáng)烈的放熱反應(yīng)(反應(yīng)熱約為2140kJ/kgEO)。反應(yīng)間歇、產(chǎn)品粘度大、易堵塞；4反應(yīng)原料含有環(huán)氧乙烷(EO)氣體(易燃易爆及毒性)，一旦泄露，很容易發(fā)生火災(zāi)和爆炸引起的重大安全事故。

　　根據(jù)該生產(chǎn)工藝的特點(diǎn)，生產(chǎn)技術(shù)也不斷改進(jìn)，經(jīng)歷了傳統(tǒng)攪拌工藝、噴霧生產(chǎn)工藝、循環(huán)噴射機(jī)生產(chǎn)工藝。

　　2.1傳統(tǒng)攪拌反應(yīng)器

　　在傳統(tǒng)攪拌反應(yīng)器中，液相EO被輸送到罐底分配器鼓泡器中，在攪拌器的作用下與引發(fā)劑反應(yīng)，反應(yīng)熱被冷卻夾克和內(nèi)部冷卻線圈去除。傳統(tǒng)攪拌反應(yīng)器有比較明顯的缺點(diǎn)。不反應(yīng)的液態(tài)乙烯有可能積聚在罐子里。反應(yīng)開始后會(huì)發(fā)生劇烈的發(fā)熱，溫度和壓力急劇上升，設(shè)備爆炸。反應(yīng)器頂部積累了不多反應(yīng)的氣相環(huán)氧乙烷，與攪拌器的旋轉(zhuǎn)部分接觸，自聚合或旋轉(zhuǎn)部件會(huì)產(chǎn)生靜電或火花，從而造成危險(xiǎn)。物質(zhì)之間的接觸是在環(huán)氧乙烷進(jìn)入罐內(nèi)汽化滾筒時(shí)進(jìn)行的，因此反應(yīng)材料和催化劑之間的接觸不均勻，從而產(chǎn)生不反應(yīng)物。反應(yīng)速度低，材料在高溫下停留時(shí)間長，產(chǎn)品色澤加深。因此，國內(nèi)新建項(xiàng)目一般不使用傳統(tǒng)混合式反應(yīng)器。

　　2.2氣液接觸霧化反應(yīng)器

　　意大利Press開發(fā)的氣液接觸反應(yīng)器使用霧材料(液相)分散在EO氣象中。

　　該反應(yīng)器的特點(diǎn)是：1反應(yīng)器中沒有接觸EO氣象的旋轉(zhuǎn)部件，防止形成靜電，循環(huán)材料中EO含量低，操作非常安全。

　　環(huán)材料與霧和環(huán)氧乙烷氣體形成接觸，反應(yīng)速度快，每立方米反應(yīng)器E0消耗率為1200kg/h，同時(shí)產(chǎn)生的副作用小，產(chǎn)品質(zhì)量高。

　　在含有惰性氣體的氣象中仍有較高的反應(yīng)速度，環(huán)氧乙烷和惰性氣體之間沒有分層的可能性，操作處于爆炸極限之外。

　　產(chǎn)品分子量分布范圍小，有利于質(zhì)量控制。

　　其工藝技術(shù)和設(shè)備已全部國產(chǎn)化。