85 聚羧酸系減水劑的作用機理是什么？

一、空間位阻作用

聚羧酸減水劑吸附在水泥顆粒表面，在水泥顆粒表面形成一層具有一定厚度的聚合物加強水化膜。水化膜層的強度取決于聚合物的親水能力和親水側鏈的長度、親水基團的濃度。當水泥顆?？拷?，吸附層開始重疊，即在顆粒之間產生斥力作用，重疊越多，斥力越大。這種由于聚合物吸附層靠近重疊而產生的阻止水泥顆粒接近的機械分離作用力，稱為空間位阻斥力。具有枝鏈的共聚物高性能減水劑（如交叉鏈聚丙烯酸、羧基丙烯酸與丙烯酸酯共聚物、含接枝聚環氧乙烷的聚丙烯酸共聚物等）吸附在水泥顆粒表面，其主鏈與水泥顆粒表面相連，枝鏈則延伸進入液相形成較厚的聚合物分子吸附層，從而具有較大的空間使阻斥力作用減弱。所以，在摻量較小的情況下，便對水泥顆粒具有顯著的分散作用。同時，聚合物親水性長側鏈在水泥礦物水化產物中仍然可以伸展開，這樣聚羧酸減水劑受到水泥的水化反應影響就小，可以長時間地保持其分散效果，使坍落度損失減小。因此聚羧酸減水劑能保持水泥漿流動度不損失的原因主要與水泥粒子表面減水劑高分子吸附層的立體排斥力有關，是立體排斥力保持了其分散系統的穩定性。

二、靜電斥力作用

減水劑摻入新拌混凝土中后，減水劑分子定向吸附在水泥顆粒表面，部分極性基團指向液相，由于親水極性其團的電離作用，使得水泥顆粒表面帶上電性相同的電荷，并且電荷量隨減水劑濃度增大而增大直至飽和，從而使水泥顆粒之間產生靜電斥力，使水泥顆粒絮凝結構解體，顆粒相互分散，釋放出包裹于絮團中的自由水，從而有效地增大拌合物的流動性。磺酸根（—SO₃）靜電斥力作有較強；羧酸根離子（—COO）靜電斥力作用次之；羥基（—OH） 和醚基（—Ｏ—）靜電斥力作用最小。

三、吸附層作用

水泥顆粒表面吸附聚羧酸減水劑分子后，由于其分支構象不同于萘系高效減水劑，在顆粒表面形成一層較厚的外加劑吸附層。吸附高性能減水劑分子后水泥顆粒表面電位絕對值增大，增加靜電排斥力，同時高分子吸附層本身也增加了水泥顆粒的靜電分散能力，高分子聚合物的吸附層實際上將擴散層的滑移面向外推移，使反號離子與顆粒表面距離增大，因此顆粒相互靠近使雙電層的交疊范圍增大，顆粒的靜電排斥力增強。

另外Ｒ—COO—與Ｃa²⁺作用形成絡合物，降低溶液中的Ｃa^2＋濃度，延緩Ca（OH）₂形成結晶，減少Ｃ—Ｓ—Ｈ凝膠的形成，延緩了水泥水化；減水劑對水泥粒子產生齒形吸附，以及分子中的醚鍵，能形成較厚的親水性立體保護膜，提供了水泥粒子的分散穩定性，但這些機理還有待于進一步研究和驗證。