合成工艺参数对萘系减水剂引气性影响.pdf

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1、郝聪林等：合成工艺参数对萘系减水剂引气性影响合成工艺参数对萘系减水剂引气性影响郝聪林，朱卫中(黑龙江省寒地建筑科学研究院，哈尔滨150080)【摘要】掺加了萘系高效减水剂的混凝土其含气量有所增加，对于萘系高效减水剂的引气性，本文通过宏观分析手段，测定不同工艺参数下制得的产物其水溶液的表面张力，进而获得不同工艺参数对产物表面活性的影响规律，从侧面得出工艺参数对产物引气性能的理论性影响。【关键词】萘系；高效减水剂；引气效果【中图分类号】TU528．0422【文献标识码】B【文章编号】1001—6864(2011)07—0001—03萘系高效减水剂具有一定的引气效果，无数

2、实践都已O．O74表明掺加减水剂的混凝土其含气量较相同用水量的空白混o．o70凝土有所增加。引气性事实上是表面活性物质通过使拌合Z水发泡从而将气体引入混凝土的功能。表面活性剂通过降0．O66‘低水的表面张力使水易于形成弧形气泡。一般来说，液体o．o62的表面张力越低，越容易发泡。因此，在不考虑气泡稳定性0．058的情况下，表面活性剂水溶液的表面张力越小，表面活性越2015lO51强，发泡性能越好。溶液浓度，％1测试方法图1不同磺化反应温度产物溶液的表面张力本实验采用最大气泡压力法测定不同产物水溶液的表硫酸的用量同样对最终产物的引气效果有影响。适当面张力。溶液的表面张

3、力可由下列公式求得：过量的硫酸可以保证磺化充分，但过多的硫酸会导致生成PM^x=Ps—Po，2~rrcr仃PM^x成分复杂的多磺酸。通过改变浓硫酸的用量，制得一组不,／TF2or=qrr2Ahpg．IT=r／2Ahpg同的产物，通过测定各个产物不同浓度水溶液的表面张力ITl／2Ahl／Ah2，ITlor2Ah1／Ah2(见图2)，可以看出，单位硫酸用量为1．3tool的产物其水溶其中，P^x为最大大气压；Ps为体系气压；Po为环境气压液表面张力最高，随着硫酸用量增加，产物水溶液的表面张(本试验中为标准大气压)；为u型气压计两边读数差；r力会随之降低。因此可说明1．3

4、mol硫酸用量下的产物表面为毛细管半径；p为液体密度；为待测液体表面张力；or2为活性最弱。标准液体表面张力(本实验选用水作为标准液体)。本实验所采用合成工艺参数如下：T昌原料配比(摩尔比)：精萘：浓硫酸(98％)：水：甲醛●冬(37％)：碱液(20％)=1：1．3：0．4：0．8：2．6；亲核取代反应时间2．5h；水化温度120％，反应时间0．5h；缩合反应温度喧l1O一120℃，反应时间为3～4h。2磺化反应对产物引气效果的影响亲核取代反应中不同的产物主要为一萘磺酸和口一溶液浓度／％萘磺酸(以及少量多磺酸)。为验证不同磺化反应的温度对图2不同单位硫酸用量产物溶液

5、的表面张力产物的引气效果的影响，选用不同磺化反应温度制成一组产物，其它合成工艺条件不变。反应时间也对最终产物的引气效果有一定的影响，采采用最大气泡法测定不同反应温度所制得的溶液的表用不同的取代反应时间制得一组不同的产物，结果如图3所面张力，结果见图1。通过对比不同浓度溶液问的表面张力示，当反应温度控制在165℃左右时，反应时间超过1h后，高低，可以看出140％时生成的产物其水溶液的表面张力最比较不同产物水溶液的表面张力，发现表面张力随着反应小，因此含有此种产物的水溶液也最易起泡，而由165％所时间的增加而增加，这是由于随着反应的进行，较容易生成生成的产物水溶液的表面

6、张力最大，其中浓度为1％的溶液的一萘磺酸数量逐渐增多，但随着反应的进行，大部分其表面张力接近纯水(纯水在l5℃下的表面张力为一萘磺酸会逐渐转化为一萘磺酸，进而导致产物的表面活0．0735N／m)，也因此可以认为此时的产物表面活性最弱，因性减弱。当反应时间超过2．5h时，产物水溶液的表面张力此引气效果也最差。会有所减小，这与体系中多磺酸的数量增加有关，这是因为2低温建筑技术20t1年第7期(总第157期)当一元取代反应反应率达到一定程度后，多元取代反应率达到平衡，只要不改变其它反应条件，体系中不再有额外的将开始增加，因此增强了产物的表面活性。一萘磺酸转化为一萘磺酸，因

7、而最终产物的表面活性也不会再发生变化。0．0704缩合反应对产物引气效果的影响l吕0．068z0．066对于链状结构的表面活性剂，链的长短关系到该表面R0．064活性剂的表面活性效果，链过短降低表面张力的作用不明誊o．062显，随着链的增长，表面活性也逐渐增加，这个阶段产物的0．060O．O58引气效果也会随反应的进行而增加。但当链过长时，由于2Ol5105l表面活性剂自聚为胶团的趋势增加，其改变表面活性的效溶液浓度，％果会降低，这时产物的引气效果可能会随着反应的进行发图3不同磺化反应时问产物溶液表面张力生而降低。采用不同缩合反应温度制得一组产物。测定该组产物3