低成本萘系高效减水剂合成工艺优化与性能研究

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1、西安建筑科技大学硕士学位论文低成本萘系高效减水剂合成工艺优化与性能研究专业：材料学硕士生：王海阳指导教师：何廷树教授摘要目前，萘系高效减水剂仍是我国使用最广泛的高效减水剂。近些年来，由于主原料工业萘供应日渐紧张而导致该类减水剂价格大幅攀升，因此在萘系高效减水剂的生产中使用价格较低的其它单体取代部分工业萘合成萘系减水剂，是降低该类减水剂成本的最有效措施。有鉴于此，本文分别以洗油和工业萘、木钙和工业萘为原料，设计并合成了两种萘系高效减水剂。采用单因素法与正交法对合成工艺参数进行调整优化，并通过水泥净浆和混凝土试验检测了所合成萘系高效减水剂与水泥

2、的适应性及减水增强性能。结果表明：掺洗油的萘系高效减水剂的磺化温度与缩合时间与未掺洗油的相当，但前者的磺化时间要适当延长，硫酸用量要适当增加，甲醛用量要适当减小；在合成工艺参数优化调整的基础上，洗油可取代25%~30%工业萘，而萘系高效减水剂性能基本不变，但成本得以大幅度降低。掺木钙的萘系高效减水剂的滴加甲醛温度与未掺木钙的的相当，但前者滴加甲醛的时间及缩合时间需适当延长，缩合温度需适当提高。硫酸用量适中、增加甲醛用量有助于提高掺木钙的萘系高效减水剂的性能；在合成工艺参数优化调整的基础上，15%木钙掺量合成的萘系高效减水剂与不掺木钙的萘系高

3、效减水剂性能相近，但成本显著降低。此外，本文还进行了萘系高效减水剂与木钙减水剂的复合性能研究。通过水泥净浆与混凝土试验检测了两种减水剂在不同复合比例时的复合效果，从而优选出最佳复合比例。结果表明：掺加木钙会显著提高水泥初始净浆流动度，但并不能改善水泥净浆经时损失。掺加木钙还提高了混凝土减水率，但对抗压强度贡献不大，过掺时还会降低强度；其最佳复合比例为：萘系掺量0.75%+木钙掺量0.2%。在木钙低掺量下(掺量≤0.2%)，萘系/木钙具有良好的复合叠加效应。西安建筑科技大学硕士学位论文综上所述，低成本萘系高效减水剂合成工艺优化与性能研究，综合

4、合理利用资源，降低生成成本，对萘系高效减水剂工业化生产具有一定指导意义和实用价值。关键词：萘系高效减水剂；洗油；木钙；合成工艺；复合；性能西安建筑科技大学硕士学位论文StudyonSynthesisProcessOptimizationandPropertiesofLow-costNaphthaleneSuperplasticizerSpecialty:ScienceofMaterialName:WangHaiyangInstructor:ProfessorHeTingshuAbstractAtpresent,naphthalenesupe

5、rplasticizerisstillmostwidelyusedinChina.Thesuppliesofcrudenaphthalenearegrowingtension,whichleadtoasharpriseinthepriceofnaphthalenesuperplasticizerinrecentyears.Therefore,otherlowpricesmonomersareusedintheproductionofnaphthalenesuperplasticizertosynthesizenaphthalenesuper

6、plasticizer,whichisthemosteffectivemeasuretoreducethecostofsuchsuperplasticizer.Accordingtothis,withthemainmaterialsofwashoil/crudenaphthalene,calciumlignosulfonate/crudenaphthalene,twotypesofnaphthalenesuperplasticizerweresuccessfullydesignedandsynthesizedinthepaper.Thesy

7、nthesisprocessparameterswereoptimizedandregulatedwithsingle-factorandorthogonalexperiment,atthesametime,adapatabilitywithcement,compressivestrengthandwaterreducingrateofconcreteweremeasured.Fromthetests,thefollowingconclusionsaredrew:Thesulfonationtemperature,condensationt

8、imeofthenaphthalenesuperplasticizersynthesizedwithpartofwashoilwereequivalenttothosesynth