降失水剂的作用与原理

1改性天然产物类降失水剂

改性纤维素是水溶性天然产物中应用较多的一类降失水剂。可用作降失水剂的改性纤维素有CMC(羧甲基纤维素)、HEC(羟乙基纤维素)、CMHEC(羧甲基羟乙基纤维素)等。CMC使水泥浆产生絮凝，且缓凝性强，现已不使用。HEC综合性能尚可，有少量应用。

CMHEC在国外使用较多，但国内生产很少，未见应用报道。改性纤维素共同的缺点是水溶性差、粘度高、耐温性能差、延迟水泥强度发展。通过对纤维素进行化学接枝共聚反应，引入其它功能单体，是改善其性能缺陷的较好方法。

2.聚合物类降失水剂

合成聚合物类降失水剂品种繁多、性能优异，具有一些天然产物无法比拟的特点，因而成为各国研究人员竞相开发的重点。

1)非离子型聚合物

PVA(聚乙烯醇)体系是国内应用较广的一类非离子型降失水剂，具有独特的优点，典型产品如天津中油渤星公司的G60S。该体系使用温度可达95℃，高于此温度后，交联键被破坏，降滤失性能变差。此外，该体系抗盐(NaCl)性能差，抗盐通常不超过5%。为了改善PVA体系耐温、耐盐性能较差的缺陷，可以采用化学交联的方法对PVA进行改性，如采用醛类或酸类等缩合剂使PVA的醇基发生缩合反应以得到部分交联的PVA。化学交联的PVA单独使用，不需要硼砂等交联剂，耐温可达120℃，抗盐可达8%，滤失量可以控制在50mL以下。

2)阴离子型聚合物

阴离子型聚合物是国内外研究最为广泛、产品种类最多的一类降失水剂。其共聚单体包括非离子和阴离子单体两大类。非离子单体主要包括:AM(丙烯酰胺)、NVP(N-乙烯基吡咯烷酮)、NNDMA(N,N-二甲基丙烯酰胺)、St(苯乙烯)、VI(乙烯咪唑)、VFA(乙烯甲酰胺)、VP(乙烯吡啶)、VMAA(N-甲基-N-乙烯基乙酰胺)等。这些单体中，AM易水解，所以在共聚物中含量不可太多;NNDMA引入了不易水解基团，耐高温性能明显增强，但这种单体价格昂贵，国内尚处于小试阶段。阴离子单体主要包括两类:一类是磺酸盐单体，如AMPS(2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸)、SS(苯乙烯磺酸盐)、VS(乙烯磺酸盐)、PS(丙烯磺酸盐);另一类是羧酸盐单体，如AA(丙烯酸)、MAA(甲基丙烯酸)、HEA(羟乙基丙烯酸)、IA(衣康酸)等。AMPS耐温耐盐能力强，聚合活性高，使用日益广泛，国内已形成规模化生产。

3 环保型降失水剂

随着人们对环境保护的日益重视，国外研究人员近年来加大了对环保型降失水剂的研究开发。所谓环保型降失水剂，是指生物降解性能较好的降失水剂产品。目前开发环保型降失水剂的途径主要有:(1)开发具有降滤失功能的天然产物;(2)对现有天然产物降失水剂进行改性，拓宽其应用范围;(3)开发在强碱性环境中稳定，而在中性水介质中降解的降失水剂;(4)用可降解交联剂交联低分子量高分子以获得高分子量降失水剂;(5)对可降解合成高分子进行改性，使其具有降滤失功能;(6)开发与天然产物结构类似，微生物可使其降解的合成高分子降失水剂。