高效减水剂的合成工艺优化及应用.pdf

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1、２０１５年第２１期（总第１７４期）江西建材应用研究高效减水剂的合成工艺优化及应用■王云志，甄春梅■中国水利水电第十二工程局有限公司施工科学研究所，浙江建德３１１６００摘要：建筑行业的迅速发展使得建筑技术得以不断的完善，而目前建筑工程对氮与叔氮会同时发生磺化反应，其结构比大约为２∶１，当ｐＨ大于１１，温混凝土的应用十分广泛，建筑技术的不断完善使其对混凝土各方面性能度在８０℃左右时，得到的三聚氰胺硫酸盐的磺化度较高。如果磺化剂的要求越来越高。在混凝土的配制中，高效减水剂能够优化混凝土性与三聚氰胺的摩尔比过低，那么就会影响到树

2、脂的粘度。当磺化剂与能，起到了十分重要的作用。鉴于此，本文以三聚氰胺系高效减水剂为三聚氰胺的摩尔比在１．０～１．２的范围内时，那么磺化剂的用量与抗压实例，对其合成工艺、应用性能以及改性研究等方面进行探讨，以供参强度成正比例关系。考。第三步，酸性缩聚反应。关键词：三聚氰胺高效减水剂合成优化应用在较低ｐＨ值与一定温度的条件下，使磺化反应得到的单磺酸盐进行反应，三聚氰胺甲醛磺酸盐会随着羟甲基之间的缩合而生存，由于１三聚氰胺系减水剂发展及应用性能带有醚键，相对分子质量会快速变大，反应如下：三聚氰胺减水剂的研究最早为上世纪６０年代

3、，它具有较好的水溶性与较低的粘度，能优化化纤材料的性能，在建筑混凝土中的应用十分广泛。三聚氰胺系减水剂能够使混凝土的各方面性能得到有效的改善，与其他混凝土减水剂相比，它的减水、增强效果明显，并且能够使混凝土硬化后的耐久性得以明显提高。其中磺化三聚氰胺甲醛缩合物类减水剂作为分散剂，在硅酸盐水泥和石膏制作中都有着广泛的应用。２三聚氰胺系减水剂合成工艺三聚氰胺系减水剂的原料为三聚氰胺、甲醛等，这些原料经过一定的工艺反应就实现了三聚氰胺系减水剂的制备。其中有一种合成工艺缩合反应的温度应在４０～５０℃之内，ｐＨ值应在３～５。ｐＨ值

4、与缩为先缩聚再磺化二步法来实现三聚氰胺甲醛树脂的合成，之后这一工聚速度成反比，与溶液达到同样粘度的时间成正比。这一反应的反应艺经过改进，变为先羟甲基化后磺化再缩聚，即三步法工艺。速度与温度成正比，然而温度越高，其控制就越难，反应的进行会快速许多研究人员基于两步及三步合成法，对三聚氰胺系改性减水剂增加溶液的粘度。的合成工艺展开了深入的研究，现阶段已得到四步法工艺来合成磺化第四步，碱性重整反应。三聚氰胺甲醛缩合物减水剂，该减水剂的浓度高、贮存稳定，得到了广碱性反应的温度条件为７０～８０℃，反应时间为１～２ｈ。有学者认泛的应用

5、。该工艺由羟甲基化、磺化、酸性缩聚以及碱性重整的四个步为，重整反应的温度与反应时间成正比，树脂的稳定性在ｐＨ值为７左骤组成，在一定的反应条件下，可实现聚合物相对分子质量的控制，进右时最佳。并且碱性重整反应只是会影响到树脂稳定性，不会影响到而使得减水效果最优化。最后得到的产品其硫酸钠含量不超过４％，树脂的其他性能。固含量能够达到４０％左右。这种高效减水剂的合成如下：３三聚氰胺系减水剂的改性研究第一步，羟甲基化反应。三聚氰胺是三聚氰胺系高效减水剂的重要原料，然而其成本高，合在一定的ｐＨ值环境下，将一定比例的三聚氰胺、甲醛进行

6、反应，成工艺具有复杂性，并且合成的树脂溶液在温度较低时不易贮存，因此得到羟甲基三聚氰胺，反应式如下：导致其推广应用受到一定的限制。为了使生产成本得以较低的同时使减水剂的性能得以强化，就必须针对其存在的不足展开深入的研究。３．１三聚氰胺系高效减水剂性能优化为了使混凝土坍落度由于三聚氰胺系高效减水剂的影响而损失的情况得以避免，国外有尝试将氨基苯磺酸进行三聚氰胺系减水剂的改性，在ｐＨ为８，温度为７０℃的条件下在反应器中同时投入三聚氰胺、甲醛、氨基苯磺酸以及磺化剂进行反应，然后再进行缩聚与重整反应。如此使得三聚氰胺甲醛缩合物的性

7、能得以优化，在１ｈ内混凝土坍落度没其中甲醛与三聚氰胺的摩尔比以２～３．１为最佳，此时的产物树脂有出现损失。的稳定性最好，并且反应时间会随着反应温度的升高而缩短。为了提高磺化三聚氰胺甲醛树脂浓度的同时降低其含盐量，就可第二步，磺化反应。以采用高ｐＨ值缩聚法，在ｐＨ值为６～７时进行缩聚，并将缩聚时间延在碱性条件下，将得到的羟甲基三聚氰胺与磺化剂进行如下反应：长。而ＳＭＦ树脂合成工艺也可以达到相同的效果，在高温高压条件下使反应时间得以缩短，大致温度与反应压强分别为１５０℃与５０６～７０９３ｋＰａ。此外，通过对反应工艺参数的调整

8、也可以使三聚氰胺系高效减水剂的性能得以进一步优化。３．２基于优良性能对成本的控制目前，基于优良性能的基础之上来实现成本降低的方法主要有两种。一是利用成本较低的活性单体将三聚氰胺单体进行部分或者大部分的代替；二是在三聚氰胺系高效减水剂中添加适当的外加剂，例如糖蜜、糖钙、葡萄糖酸钠等。相关研究表明，磺化反应的磺化剂可以采