國內(nèi)外生物法在混凝土減水劑應(yīng)用，主要分為生物法在聚醚大單體中的應(yīng)用、生物法在減水劑中的應(yīng)用、生物法在減水劑復配中的應(yīng)用，期通過分享能給生物法在減水劑中的應(yīng)用帶來更多啟發(fā)和推廣。

　　石油資源是一種緊缺難再生資源，大量的開發(fā)和利用也會造成大氣和其他類型環(huán)境污染與生態(tài)破壞。加之當前由美國發(fā)起貿(mào)易戰(zhàn)更是對國際市場油價以及我國石油進口帶來巨大影響，伴隨國家對人民基建福祉和拉動內(nèi)需的加大投入，混凝土減水劑行業(yè)發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>

　　不過同時中興事件也告誡一個企業(yè)自主創(chuàng)新及知識產(chǎn)權(quán)的重要性，所以對于混凝土減水劑行業(yè)來說加快產(chǎn)業(yè)升級轉(zhuǎn)型、發(fā)展綠色清潔新能源、控制企業(yè)成產(chǎn)成本、增強企業(yè)核心競爭力尤為重要。市場上主流的混凝土減水劑聚羧酸減水劑主要采取將聚醚大單體和丙烯酸及其他輔料進行共聚得到半成品的合成方式，再經(jīng)過減水劑復配(主要是緩凝時間調(diào)整)而得到成品直接作用于混凝土中。

　　1.生物法在聚醚大單體中的應(yīng)用-生物法制EO

　　聚醚大單體是聚羧酸減水劑上游最主要的原材料，目前市場上應(yīng)用的大單體TPEG和HPEG以及新開發(fā)的EPEG和VPEG都是以不同的起始劑與EO(環(huán)氧乙烷)進行開環(huán)聚合而來，主要物質(zhì)EO傳統(tǒng)的方式主要通過石腦油制乙烯然后乙烯氧化制備，還有一種就是MTO法，主要是通過煤制甲醇經(jīng)氧化乙烯再氧化的過程，而生物法制EO主要先由生物質(zhì)(主要用可再生的玉米乙醇、秸稈乙醇或木薯乙醇等為原料)先制乙醇后制乙烯再氧化的過程，國內(nèi)的工藝專利主要有SD和SHELL兩種，其特點是產(chǎn)品綠色環(huán)保、能耗低、零排放，其缺點是由于國家對國內(nèi)對糧食市場的穩(wěn)定控制，乙醇價格總體較高，導致生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)的聚醚大單體成本不低，需要在EO價格高走的時候才能良好的生存。

　　2. 生物法在混凝土減水劑中的應(yīng)用

　　生物法在混凝土減水劑中的應(yīng)用最初體現(xiàn)在1935年美國Acripturet等就研制成功了以木質(zhì)素磺酸鹽為主要成分的混凝土減水劑，經(jīng)過長時間的發(fā)展，生物法在混凝土減水劑中的已經(jīng)有了較多應(yīng)用。

　　2.1淀粉基減水劑

　　淀粉基減水劑專利最早由Kolainan等在1970年提出，程發(fā)等、Zhang D F等、王田堂等、馬健巖等、呂生華等、吳家瑤等、張艷飛等以不同成分的淀粉材料通過分子鏈降解、氧化、酯化、醚化、接枝改性以及復合變性等方式進行改性得到混凝土減水劑。

　　2.2其他基減水劑

　　王立久等、Maimaiti等、Rouzi等、Huang等、Mishra等對纖維素以及廢棄物進行改性處理，得到有一定減水率和緩凝效果的減水劑。除了纖維素、淀粉及其降解衍生物改性作減水劑外、殼聚糖、樹葉等原料也開發(fā)出了混凝土減水劑。

　　2.3聚羧酸減水劑

　　汪海林用馬來酸酐和葡萄糖內(nèi)酯合成葡萄糖內(nèi)酯馬來酸酯，王文平等用蔗糖酯、山梨醇、檸檬酸等改性聚羧酸減水劑，付新建等用羥丙基纖維素改性聚羧酸減水劑、陳妍等研制新型蔗糖基聚羧酸高性能減水劑，主要是將天然存在的可再生資源通過酯化等形式接枝到梳妝的聚羧酸減水劑上，天然生物身邊都是寶來源豐富價格低廉，一方面降低了成本，另一方面性能往往比純的生物減水劑好的多。

　　3生物法在減水劑復配中應(yīng)用

　　減水劑的復配主要為了增強母料對原材料的適應(yīng)性、適應(yīng)客戶對母料的需求以及調(diào)整緩凝時間等，其中主要以緩凝時間調(diào)整尤為重要。

　　葡萄糖酸鈉以其出眾的的緩凝效果、較好的溶解性能以及較低的價格已成為市場上主流的緩凝劑，而葡萄糖酸鈉以生物發(fā)酵法尤為著名，該方法具有發(fā)酵速度快、發(fā)酵過程易于控制、產(chǎn)品易提取等特點，但同時也有一定缺陷，如產(chǎn)品色澤不易控制、無菌化要求程度高等。

　　每年每地都有大量的果汁廢液處理，陳濤等利用過期果汁廢液作緩凝劑作用于混凝土中，其在混凝土緩凝效果、狀態(tài)以及外觀等方面表現(xiàn)優(yōu)異，廢棄物循環(huán)利用既環(huán)保又廉價，混合果汁緩凝效果更好。

　　3結(jié)語

　　目前混凝土減水劑中多數(shù)生物法依然停留在實驗室，其主要是因為生產(chǎn)工藝復雜，成本過高等特點，而且天然高分子基原材料往往結(jié)構(gòu)比較復雜且多變，生產(chǎn)穩(wěn)定性控制也是一個問題，到了高溫的時候的還要注意防腐工作。所以如何簡化工藝、降低成本、提升性能、穩(wěn)定生產(chǎn)、防腐等等問題需要有更多的科研從業(yè)人員繼續(xù)努力開發(fā)和探索。

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