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