一：改性三聚氰胺高效减水剂（SM－M）的合成
聚氰胺高效减水剂是1962年由德国提出先缩聚后磺化的二步法合成工艺，后又改进为先羟甲基化,再磺化,最后酸缩聚三步法工艺。目前国内多采用四步法合成该类减水剂，包括羟甲基化、磺化、酸性缩聚、碱性重排：
（1）单体配制：羟甲基化反应 ；
（2）单体磺化：将合成的单体，用亚硫酸氢钠（NaHSO3）、亚硫酸钠（Na2SO3）或焦亚硫酸钠（Na2S2O5）等分子中含有-SO3H的物质作为磺化剂，在碱性条件下进行磺化反应，通过反应制得单磺酸盐；
（3）单体缩合：将单磺酸盐置于一定的介质条件下，羟甲基之间缩合而生成醚键，使羟甲基三聚氰胺单磺酸钠单体之间以醚键相互联接起来，制成能溶解于水的线性高分子；
（4）碱性重排：通过控制反应条件控制聚合物的相对分子质量，使产物达到最佳减水增强效果，最终产品固含量可达40%,硫酸钠低于4%；
单体磺化、单体缩合
本项目六步法合成概要
（1）酰亚胺类物质在碱性条件下水解，生成水溶性高分子—第一预聚单体。
（2）三聚氰胺在甲醛存在的条件下进行羟甲基化反应，生成具活性官能团的物质。
（3）在磺化剂存在的条件下，反应生成第二预聚单体。
（4）将第一预聚单体通过缩合反应接枝到第二预聚单体上。
（5）将上述生成物与甲醛在一定条件下进行缩合反应生成高分子聚合物。
（6）将得到的聚合物通过改变反应条件进行分子重排反应。
合成条件对减水剂性能的影响
新型高效减水剂的合成包括至少6个反应过程，在每个反应过程中原料配比、反应温度、反应时间、溶液酸碱度对最终产物（高效减水剂）的物理性能、减水性能、保塑性能都有影响。
二.水泥和混凝土试验结果及分析
基准水泥 300g，水 87g。SM-M掺量对混凝土性能的影响
原材料：水泥为基准水泥，砂的细度模数为2.7，石子为碎石，粒径5－20mm。混凝土配合比：水泥：中砂：碎石：水＝335：769：1105：196
三、SM-M的特点和应用领域
与萘系减水剂相比，改性三聚氰胺高效减水剂的优点是：
减水率高、增强作用显著;
引气作用小;
硫酸钠含量低;
对胶凝材料品种适应性强。（1）SM-M减水剂为非引气减水剂，能够提高混凝土致密程度，提高混凝土或砂浆的抗渗能力。
（2）该减水剂在混凝土中的掺量（折固）为水泥重量的0.3~1%，可以配制早强、高强混凝土等。（3）用于非金属耐磨地坪材料，自流平砂浆及自流平彩色砂浆中。
（4）适用于蒸养制品生产。
（5）用于地砖制造的光亮剂。（6）用于石膏制品中，提高表面光洁度。
（7）对铝酸盐水泥和硫铝酸盐水泥适应性好，尤其适宜配制低水泥用量的耐火浇注料。
（8）作为油井水泥的高效分散剂应用于固井工程。
（9）适合于清水混凝土。
（10）在低温下也无沉淀产生，有利于冬季施工配制防冻剂。
四、工程应用
1. SM-M在预制盾构管片中的应用
（1）盾构管片混凝土的基本要求
①抗压强度设计等级C50，要求早强，即在蒸汽养护条件下满足12h一次模具周转。
②坍落度30～80mm。
③构件几何尺寸偏差要求高。比如盾构管片的几何尺寸偏差要求小于1mm。
④构件外观质量要求高，实际要求达到清水混凝土的标准，即要求棱角完整无磕碰、外观光亮颜色均匀一致、表面致密气泡少。
⑤由于振捣工艺强烈，混凝土必须有良好的触变性，分层、离析和泌水小。
⑥体积稳定性好，耐久性要求高，表面干缩裂缝少、混凝土抗渗性要求高，有的还有耐腐蚀要求。（2）SM-M和萘系、聚羧酸系高效减水剂应用效果对比
减水率：聚羧酸盐高效减水剂 > 改性三聚氰胺高效减水剂 > 萘系。
折固掺量：聚羧酸盐——0.12%；
SM-M ——0.48%；
萘系——1.0% （C50管片混凝土）使用聚羧酸盐高效减水剂，混凝土粘聚性和保水性也很好，没有离析和泌水现象，构件外观也能作到色泽均匀一致，但是光亮感稍差，气泡多。
聚羧酸盐高效减水剂管片混凝土外观
使用改性三聚氰胺高效减水剂后：
凝土粘聚性和保水性好，没有混凝土离析和泌水现象；
件外观色泽均匀一致，有光亮感；
泡少，满足清水混凝土标准要求。
SM-M管片混凝土外观
2. SM-M在防冻剂中的应用
1. SM-M硫酸钠含量小于4%；
2. 在-10℃下储存不会产生结晶现象；
3. 减水率高；
4. 混凝土在负温下强度发展快；
5. 用SM-M减水剂复合适量引气剂，可直接配制-5℃混凝土防冻剂。
6. 可以用SM-M减水剂全部代替防冻剂中的高浓萘系产品，也可以与萘系高效减水剂复合使用（只代替25%左右），以提高混凝土粘聚性、保水性。
五、结论
1、聚氰胺高效减水剂（SM-M）和现有的萘系高效减水剂成本相当，但性能更为优良;
2、统三聚氰胺高效减水剂相比，掺量明显降低，性能大幅度提高。
3、-M的保塑能力和减水率与氨基磺酸盐高效减水剂相当，但成本更低。
4、较高的性能价格比。
