消泡剂在高性能减水剂中的应用

混凝土行业的快速发展，对混凝土中所使用的外加剂有了更高的要求，特别是减水剂的性能。聚羧酸高性能减水剂是最新一代减水剂，其高减水率、良好的分散性能和保塑性，使其能快速扩大应用领域，逐渐取代萘系、蜜胺等高效减水剂。但是，聚羧酸减水剂由于分子结构的特性，使得在混凝土拌合时引入较多气泡，大小不均匀，影响混凝土的质量，必须通过添加消泡剂改善混凝土的和易性能来满足生产需求。与聚羧酸减水剂复配要求消泡剂与减水剂的相容性好、对减水剂减水率的影响小、混凝土的和易性等。

 

消泡剂又称为抗泡剂，种类很多，有机硅氧烷、硅和醚接枝、含胺、亚胺和酰胺类的，具有消泡速度更快，抑泡时间更长，适用介质范围更广，甚至苛刻介质环境如高温、强酸和强碱的特点。其广泛应用于清除胶乳、纺织上浆、食品发酵、生物医药、涂料、石油化工、造纸、工业清洗等行业生产过程中产生的有害泡沫。目前应用在混凝土砂浆中的消泡剂大部分是以改性聚醚、改性聚硅氧烷为主剂的复合物。

 

聚醚是一类由C—O—C键组成的聚合物，主要是利用双金属催化剂或强碱作催化剂在含有活性O—H或N—H键上嵌入环氧乙烷(EO)、环氧丙烷(PO)或环氧丁烷(BO)而形成的。聚醚用作消泡剂主要是利用其溶解性和温度之间的关系特性。对于含EO的非离子表面活性剂来说，随着温度的升高，聚醚在水中的溶解性从溶于水向不溶于水过渡。当聚醚在水中以一定大小的颗粒存在时，它就符合“不溶于起泡介质”这条消泡剂的特性，因此，它能在此时充当某些介质中的消泡剂，特别是一些不能用有机硅作为消泡剂的行业与领域，例如钢板清洗、电路板清洗、造纸工业等等。但是在很多实际的情况中，聚醚的消泡能力不够，而且实际的消泡温度变化范围较大，此时聚醚消泡剂聚醚表现出明显的缺陷。因此，就有必要对聚醚改性，一般改性的方法是利用活性基团与聚醚结构上的羟基发生反应，涉及到的单元反应主要有酯化反应、缩合反应。改性物质包括脂肪酸，偶联剂，脂肪醇等。

 

改性后的聚醚消泡剂适用范围更广，效果更好，能够消除掉混凝土中多余的大气泡，使混凝土的外观更加美观，同时由于减少了聚羧酸减水剂的含气量，改善了混凝土孔结构和密实程度。

 

混凝土的强度变化主要受加入消泡剂和引气剂后混凝土含气量的影响。实验表明，随着消泡剂用量的增大，混凝土含气量和减水率减小，严重时出现泌水、扒底，使混凝土和易性变差，所以存在消泡剂的最佳用量范围。使用过程中我们应该注意三点：      

1.消泡剂使用在聚羧酸盐系列减水剂生产混凝土时,会减少聚羧酸减水剂的含气量,混凝土浆体会比较粘,建议在掺入消泡剂之后再掺入引气剂,消掉聚羧酸中不均匀的大气泡,引入均匀的小气泡,可以增加混凝土的和易。

 

2.消泡剂与水和外加剂的分散性较强,在长时间放置后容易产生分离。建议在此期间能连续地进行搅拌。

 

3.消泡剂有可能因碱性所带来性能的降低,请避免在pH值10以上的情况下使用。