磺化丙酮甲醛缩聚物的合成及分散性能的研究

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1、磺化丙酮甲醛缩聚物的合成及分散性能的研究马永飞,刘珍珍,杨宁,艾仕云*(山东农业大学化学与材料科学学院,山东泰安 271018)摘要:以丙酮、甲醛、亚硫酸钠为原料,合成了磺化丙酮-甲醛缩聚物(SAF)高效水泥减水剂。研究了原料配比、反应温度对所合成的SAF分散性能的影响,找出了最佳反应条件。进一步实验表明,合成的高效水泥减水剂与目前广泛使用的萘系减水剂相比,性能更为优良,掺量明显降低,对水泥的适应性增强,与其它减水剂相比,价格也具有极大竞争优势,是一种具有广阔使用前景和开发价值的新型高效水泥减水剂。关键词:磺化丙酮-甲醛缩聚物;减水剂;合成;分散

2、性能中图分类号:S623.53   文献标识码:A   文章编号:1000-2324(2008)04-0561-05收稿日期:2006-07-27基金项目:泰安市大学生科技创新引导计划项目。作者简介:马永飞(1983-),男,硕士,研究方向为应用化学。*通讯作者:Authorforcorrespondence.E-mail:sahy@sdau.edu.cn.SYNTHESISANDDISPERSITYPROPERTYOFSULFONATEDACETON-FORMALDEHYDERESINMAYong-fei,LIUZhen-zhen,YANGN

3、ing,AIShi-yun*(CollegeofChemistryandMaterialScience,ShandongAgriculturalUniversity,Tai’an271018,China)Abstract:Inthispaper,akindofhighrangewater-reducingagentforcementsulfonatedacetone-formaldehyderesinwassynthesizedbyacetone,formaldehydeandsodiumsulfite.Theeffectofmoleratioo

4、frawmaterialandreactiontemperaturewerestudied,andtheoptimalreactionconditionswereconfirmed.TheresultsshowedthattheperformanceofSAFismuchbetterthannaphthaleneaserieofwaterreducerswhicharewidelyused,andtheadmixturearereducedlargely.TheadaptabilityofSAFismuchbetterthanotherwater-

5、reducers.Besides,SAFismuchcheaperthanotherwater-reducers.Soitisagood-waterreducerwhichhasagood prospect.Keywords:Sulfonatedacetone-formaldehyderesin;water-reducingagent;synthesis;dispersity1 实验部分1.1 药品与仪器  甲醛(37%)、丙酮和亚硫酸钠为化学纯(上海化学试剂有限公司),其他试剂均为分析纯。  DF101s型集热式恒温磁力搅拌器(河南巩义市予华仪器

6、有限责任公司),NICOLET-380型红外光谱仪(美国thermo),NDJ-5s型数显旋转粘度计(上海精天电子仪器有限公司)。1.2 磺化丙酮甲醛缩聚物(SAF)的制备  于装有冷凝器、机械搅拌器、温度计和加料漏斗的四颈烧瓶中加入定量的亚硫酸钠和水,搅拌溶解,在常温下用恒压滴液漏斗缓慢滴加丙酮,注意滴加速度,维持温度不超过50℃,滴加完丙酮后,升温至50℃,保温1h。再滴加定量的甲醛,此反应为放热反应,注意缓慢滴加,滴加过程中维持温度在70℃以下。甲醛加完后,升温至90℃,保温4h,得固含量为30%的深红色溶液。1.3 SAF的性能测定  粘

7、度采用NDJ-78型数显旋转粘度计,在25℃下测定SAF溶液的粘度。  水泥净浆流动度采用山东水泥厂PO42.5型水泥,按GB/T8007-2000《混凝土外加剂匀质性试验方法》进行测试,水灰比为0.35,减水剂掺量为水泥用量的0.5%(均以粉剂计)。  红外光谱测试将缩聚物经乙醇沉析、纯化、干燥,经溴化钾压片在红外光谱仪上测其红外吸收光谱。2 结果与讨论2.1 反应原理  SO32-在水中会水解生成HSO3-和OH-,本研究直接利用SO32-水解生成的OH-作催化剂,催化甲醛和丙酮的缩合反应,同时甲醛和丙酮的缩合物与HSO3-进行磺化反应生成产物

8、。  反应的主要方程式如下:2.2 甲醛与丙酮的摩尔比对SAF性能的影响  反应生成的磺化丙酮-甲醛缩聚物分子链是一种嵌段

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