不定形耐火材料與燒成耐火材料相比，具有節(jié)約能源，整體性好，可靈活調(diào)整組成，生產(chǎn)效率高，綜合使用效果好等優(yōu)點，因此，發(fā)展十分迅速。在施工和使用過程中，要求不定形耐火材料特別是耐火澆注料和泵送料具有很好的流動性和盡可能少的用水量，借鑒混凝土行業(yè)的經(jīng)驗，減水劑作為一種重要的外加劑，在不定形耐火材料領域得到應用。

減水劑是一類在保持澆注料的流動值基本不變.的條件下能顯著降低攪拌用水量的物質(zhì)，也稱降水劑、分散劑或塑化劑。減水劑在耐火澆注料中，尤其是在低水泥和超低水泥耐火澆注料中的作用是非常重要的。它不僅僅是簡單地降低耐火澆注料在施工過程中的加水量，而且在減少加水量的基礎上，還明顯地優(yōu)化了澆注料的施工性能。本文將從應用于耐火澆注料的減水劑的種類、作用機理、研究及應用現(xiàn)狀等方面對其進行簡要綜述，并對其在耐火澆注料中的發(fā)展前景進行了展望。

一. 減水劑的種類

減水劑種類很多，分類方法也很多。按主要官能團分有：磺酸類、羧酸類、磺酸一羧酸類;按化學組成分有：無機鹽類、萘系、蒽系、密胺樹脂系、木質(zhì)素磺酸鹽系、脂肪族、氨基磺酸鹽系、聚羧酸鹽類;按作用原理分有：電解質(zhì)類和表面活性劑類。

大多數(shù)的減水劑屬于陰離子表面活性劑。對于不同的材料體系，減水劑的使用效果并不相同，對一種體系適應良好的減水劑，可能對另一種體系完全不適應。木質(zhì)素磺酸鹽是在耐火材料中應用最早的一種減水劑，后來又相繼開發(fā)了適合含硅微粉體系的三聚磷酸鈉和適合含氧化鋁微粉體系的六偏磷酸鈉。聚丙烯酸鈉、聚羧酸系、密胺樹脂系、萘系、氨基磺酸鹽系和脂肪族等，都被用作耐火材料的減水劑，近來還有文獻報道了聚羧酸系減水劑用在澆注料中對材料性能的影響。

二. 減水劑與不定形耐火材料的作用機理

目前應用廣泛的高效減水劑分子一般由疏水長鏈和帶負電的親水基兩部分組成。減水劑滲入到基質(zhì)分散體系中，產(chǎn)生潤濕吸附作用，疏水鏈的一端吸附錨固于基質(zhì)顆粒的表面，另一端則伸入溶液中，產(chǎn)生空間位阻作用;而帶負電的親水基在基質(zhì)顆粒表面形成雙電層，產(chǎn)生靜電排斥作用，常見的帶負電的親水基團有一COO-和一SO3-。減水劑分子加到不定形耐火材料中，并不與基質(zhì)顆粒發(fā)生物理或化學反應，而是靠改變顆粒的表面性質(zhì)，起到分散的作用。其中主要就是靠顆粒間的靜電斥力和空間位阻力。

(1)靜電斥力。

不定形耐火材料中摻入減水劑后，減水劑分子定向吸附在基質(zhì)顆粒表面，部分極性基團指向液相。由于親水極性基團的電離作用，使得基質(zhì)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，從而使基質(zhì)顆粒之間產(chǎn)生靜電斥力，使基質(zhì)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，從而有效地增大攪拌物的流動性。帶磺酸根(HSO3-)的離子型聚合物電解質(zhì)減水劑，靜電斥力作用較強;帶羧酸根離子(COO-)的聚合物電解質(zhì)減水劑，靜電斥力作用次之;帶羥基(一OH)和醚基(一O一)的非離子型表面活性減水劑，靜電斥力作用最小。以靜電斥力作用為主的減水劑(如萘磺酸鹽甲醛縮合物、三聚氰胺磺酸鹽甲醛縮合物等)對水泥顆粒的分散減水機理。

(2)空間位阻。

在氨基磺酸鹽和聚羧酸鹽減水劑中存在空間位阻作用。這類減水劑具有梳形分子結構，短主鏈，長側鏈。主鏈上有較多的活性基團，并且極性較強，側鏈上也帶有親水基團。主鏈吸附在基質(zhì)顆粒的表面，一部分側鏈錨固在基質(zhì)顆粒表面，剩余的伸展在水溶液中。在顆粒表面形成一定厚度的吸附層，當顆粒靠近時，吸附層開始重疊，即在顆粒之間產(chǎn)生斥力作用，重疊越多，斥力越大，這種力即是空間位阻作用力。另外，分子主鏈上較強的水化基團很容易與極性分子以氫鍵的形式締合，在顆粒表面形成一層穩(wěn)定的具有機械強度的溶劑化水膜，水膜的形成使顆粒潤濕并易于滑動，阻止了顆粒的相互聚結。

三. 減水劑在不定形耐火材料中的應用現(xiàn)狀

減水劑應用到耐火材料中來，主要就是為了減少用水量，提高流動性能，改善施工性能。目前的研究主要是集中在對基質(zhì)和澆注料流變性的研究上。三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉、檸檬酸鈉等是在耐火材料中應用最早、最普遍的無機鹽減水劑。

四. 減水劑在不定形耐火材料中的發(fā)展趨勢

目前不定形耐火材料發(fā)展的主要推動力就是超微粉技術和減水劑，要使超微粉得到均勻的分散，則必須依賴分散性能良好的減水劑，因此，減水劑對不定形耐火材料的發(fā)展有著至關重要的作用。從普通減水劑到高性能減水劑，從無機鹽到高分子減水劑，都已經(jīng)被廣泛應用到了不定形耐火材料領域。有時單一的減水劑并不能滿足澆注料性能的要求，復合減水劑對澆注料性能的改善效果要優(yōu)于單一減水劑。但是，耐火材料領域對減水劑復配技術的研究非常少，與混凝土行業(yè)相比，減水劑的復配技術還有待進一步發(fā)展。

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