脂肪族高效减水剂的性能研究与应用

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改性脂肪族高效减水剂的合成试验研究

改性脂肪族高效减水剂的合成试验研究
12 水 泥 净 浆 实 验 .

固 定 n 甲 醛 ), ( B 为 23 ( n N  ̄) .5时 ,保 持 反 应
温 度 、 加 料 方 法 、反 应 时 间 等 反 应 条 件 ,考 察 磺 化
剂 的 最 佳 用 量 ,实 验 结 果 如 图 2所 示 : 由 该 趋 势 图 可 看 出 ,当 n 磺 化 剂 ) n 丙 酮 ) ( /( 为
剂 。 相 对 于 传 统 的萘 系 减 水 剂 而 言 ,其 具 有 多 方 面 的优 势 :首 先 脂 肪 族 羟 基 磺 酸 盐 合 成 工 艺 简 单 ,原
料 易 得 ;其 次 该 类 产 品减 水 率 高 ,适 应 性 强 ,应 用 范 围 广 ,性 价 比 和 奈 系 相 比具 有 一 定 优 势 ;再 次 该 产 品 无 氯 、低 碱 、无 氨 。生 产 过 程 排 放 低 ,属 绿 色
改 性 脂 肪 族 高 效 减 水 剂 的 合 成 试 验 研 究
胡 馨 月 ( 南 兴黄 建 筑 工程 有 限公 司 昆 明 60 2 ) 云 5 24
摘 要 : 以 甲 醛 、 丙 酮 、 亚 硫 酸 钠 为 主 要 原 材 料 合 成 的 脂 肪 族 高 效 减 水 剂 为 例 。 通 过 合 成 条 件 对 产 物 性 能
2 2 磺 化 剂 用 量 对 TGF分 散 性 能 的 影 响 .
合 成 脂 肪 族 高 效 减 水 剂 所 需 的 材 料 主 要 有 如 下
几项 :
( ) 丙 酮 : 9 % (E业 级 ) . 1 9 Z ; ( ) 甲 醛 : 3 % ( 业 级 ) 2 7 工 ;
( )亚 硫 酸 纳 和 焦 亚 硫 酸 钠 : 9 %( 2 级 ) 3 6 5业 ; ( 4)氧 化 脱 色 剂 。

脂肪族高效减水剂中不同磺化剂的应用方法和性能分析

脂肪族高效减水剂中不同磺化剂的应用方法和性能分析

脂肪族高效减水剂中不同磺化剂的应用方法和性能分析发表时间:2017-12-06T11:01:24.090Z 来源:《基层建设》2017年第25期作者:崔君[导读] 摘要:脂肪族高效减水剂是由丙酮、甲醛、磺化剂、催化剂为主要原料,合成的一种直线型高分子链状结构的减水剂。

杭州汇锋混凝土外加剂有限公司摘要:脂肪族高效减水剂是由丙酮、甲醛、磺化剂、催化剂为主要原料,合成的一种直线型高分子链状结构的减水剂。

其中磺化剂是起到提供亲水基团的作用,磺化剂的种类不同,在合成工艺上也有着一些差别。

关键词:脂肪族,磺化剂,PH值前言:随着混凝土技术的不断发展,混凝土减水剂也在进行着技术上的革新,经历了几代发展,由木质素磺酸盐,萘系减水剂,密胺系减水剂,脂肪族减水剂到超高性能的聚羧酸减水剂[1]。

目前在国内市场上仍以萘系为主,但是脂肪族减水剂有着它独特的优点:生产工艺简单,周期短,常压反应,对环境污染小,非引气型,不含氯盐,对钢筋无锈蚀,硫酸钠含量低,冬天使用无结晶等,也具有一定的研究价值和市场应用前景。

近年来对其生产工艺和应用方法的研究越来越活跃,包括甲醛的滴加方式,甲醛、丙酮投放的顺序,磺化剂种类的不同,无热源法,滴加结束升温至指定温度保温等[2]。

本文就不同的磺化剂应用方法进行论述。

1、磺化剂的种类和作用目前市场上应用在减水剂方面的磺化剂主要有无水亚硫酸钠和焦亚硫酸钠两种。

其分子式,分子量如下表:从产品减水率和试块强度上来看,焦亚生产的样品稍优于亚钠生产的样品。

虽然比重和含固量相对较低。

原因在于使用焦亚时初始反应阶段投入片碱,使反应体系开始的环境就是碱性,而在用亚钠时体系碱性环境是逐步增加的,对最终产物的分子量有着一些不同的影响。

从直观上来看焦亚生产的产品,产物粘稠些,在烧杯中挂壁些。

3、结论综上所述,无水亚硫酸钠和焦亚硫酸钠都是常用的,较好的磺化剂。

用其生产的减水剂都能达到高效减水剂的要求,适用于C20—C60等强度的混凝土中(颜色的特点清水混凝土中不可使用)。

减水剂的化学性能

减水剂的化学性能

脂肪族减水剂:脂肪族系高效减水剂是指采用丙酮、亚硫酸盐甲醛等合成的高效减水剂。

其结构特点是憎水基主链为脂肪族的烃类,而亲水基主要为-SO3H、-COOH和-OH 等。

脂肪族系高效减水剂原材料便宜,工艺简单(合成温度80~100℃),合成成本相对较低,而其对混凝土塑化增强方面的效果与萘系、密胺系高效减水剂相当。

脂肪族系高效减水剂的引气量较低,不使混凝土过分泌水,对混凝土凝结时间影响较小。

由于脂肪族系高效减水剂呈明显的红褐色,掺入混凝土拌合物中易渗色,常受到用户的质疑。

试验表明,这种渗色现象并不影响混凝土内在质量和表面性能。

脂肪族系高效减水剂目前在高强管桩生产中的应用较多,且在萘系高效减水剂价格高涨时期,其更加受到用户青睐。

就是有甲醛,丙酮等原料合成的,在化学上,合成的物质呈现直链状,叫脂肪烃,因为含有减水基团,所以叫脂肪族减水剂。

他作为第二代高效减水剂,在我国华南、华北应用广泛。

如果质量比较好,是没有毒害的。

但如果反应不完全,会有少量甲醛、丙酮等有害气体,吸入较少的话不必紧张,离的远些使劲吸吸新鲜空气即可。

萘系减水剂萘系高效减水剂是经化工合成的非引气型高效减水剂。

化学名称萘磺酸盐甲醛缩合物,它对于水泥粒子有很强的分散作用。

对配制大流态砼,有早强、高强要求的现浇砼和予制构件,有很好的使用效果,可全面提高和改善砼的各种性能,广泛用于公路、桥梁、大坝、港口码头、隧道、电力、水利及工民建工程、蒸养及自然养护予制构件等。

目前市场上以硫酸钠含量分为高浓,低浓的。

编辑本段性能特点以下是低浓的指标:一、主要技术指标: 1、外观:粉剂棕黄色粉末,液体棕褐色粘稠液。

2、固体含量:粉剂≥94%,液体≥40% 3、净浆流动度≥230mm。

4、硫酸钠含量≤10。

5、氯离子含量≤0.5%。

二、性能特点:1、在砼强度和坍落度基本相同时,可减少水泥用量10-25%。

2、在水灰比不变时,使混凝土初始坍落度提高10cm以上,减水率可达15-25%。

脂肪族高效减水剂的改性

脂肪族高效减水剂的改性

液体掺量 (%)
0.8 1.2 0.8 1.4 0.8 1.5 1.0 1.7 1.2 2.0 1.2 1.2
坍落度 / 扩展度(mm)
初始
1h
220/490
190/340
200/410
170/280
225/440
155/250
240/550
170/300
240/560
170/250
230/570
180/260
甲醛与丙酮发生羟甲基化反应,在一定的温度下进行缩 合,甲醛与丙酮的比例不同,会改变 BTG 的分子量分布,从而 影响 BTG 的性能,如表 2。
表 2 甲醛与丙酮的比例对水泥净浆流动度的影响
甲醛与丙酮的摩尔比 1.5 1.7 1.9 2.0 2.2 2.5 2.7 水泥净浆流动度 (mm) 160 170 210 230 235 240 220
PC:(180+120+80)×0.8%×3300/1000=10.032(元 /m3)
admixtures for the 21st century [A]. Sixth CANMET/ACI
萘系 :(180+120+80)×1.5%×2300/1000=13.11(元 /m3)
International Conference on Superplasticizers and Other
本产品以 20% 含固量 计,成 本为 2300 元 /t,售价可按
w 3300 元 /t。萘系减水剂 (40%) 售价为 2300 元 /t。PC 的掺量
为 0.8%,萘系减水剂掺量为 1.5%,则两种外加剂的单方混凝
w 土成本为:
约 240 余万元,经济效益更加显著。

脂肪族减水剂

脂肪族减水剂

脂肪族减水剂即脂肪族高效减水剂,是一种绿色高效减水剂,不会对环境造成污染,此外也不会危及人体健康。

这样的脂肪类减水剂是由丙酮磺化合成的羰基焦醛。

脂肪族减水剂为外观棕红色的液体,固体含量大于35%,比重在1.15-1.2之间。

性能特点:
1、减水率高,可达15-25%,如果在同等强度坍落度状况,可以节约25-30%的水泥用量,从而可以节省成本。

2、早强、增强效果明显,加入此类减水剂,三天可达到60-70%的设计强度,七天则可达到100%,28天的话,则会达成比空白混凝土强度高30-40%的效果。

3、高保塑,和葡萄糖酸钠、麦芽糊精等这样的缓凝剂复合使用的话,混凝土坍落度经时损失会大幅减小。

4、对水泥适应性良好,和易性及粘聚性也不错,与其他各类外加剂配伍良好。

5、砼的抗冻融,抗渗,抗硫酸盐侵蚀以及其他物理性能能够得到显着提升。

6、特别适用以下砼:流态塑化砼,自然养护、蒸养砼,抗渗防水砼,耐久性抗冻融砼,抗硫酸盐侵蚀海工砼,以及钢筋、预应力砼;
7、无毒,不燃,不腐蚀钢筋,冬季无硫酸钠结晶。

综合实验三指导书2016脂肪族减水剂

综合实验三指导书2016脂肪族减水剂

脂肪族减水剂合成与性能分析1.实验目的:培养学生实际动手能力,提高学生分析问题解决问题能力;加深有机化学理论教学中聚合物的合成与应用的理解,了解混凝土化学助剂种类及应用,提高对本专业学习兴趣。

2.脂肪族减水剂合成原理:减水剂种类较多,传统有木质磺酸盐、萘磺酸盐甲醛缩合物,近年来发展应用较多的脂肪族减水剂、氨基减水剂、聚羧酸盐减水剂,其中脂肪族减水剂具有:一种绿色高效减水剂本产品不污染环境,不损害人体健康。

对水泥适用性广,对混凝土增强效果明显,坍落度损失小,低温无硫酸钠结晶现象,广泛用于配制泵送剂、缓凝、早强、防冻、引气等各类个性化减水剂,也可以与萘系减水剂、氨基减水剂、聚羧酸减水剂复合使用。

脂肪族类高效减水剂是一种磺化丙酮甲醛缩合物(简称SAF),是近来发展较快的一种新型高效减水剂,具有生产工艺简单、周期短,常压反应,生产和使用过程对环境无污染;对水泥分散性好、减水率高,混凝土坍落度经时损失小、耐久性好等优点,具有极高的研究和推广价值。

SAF 的合成工艺主要采用丙酮的磺化反应及与甲醛的缩合反应。

原料配比、反应温度和pH 值是影响SAF 性能的主要因素。

脂肪族高效减水剂是高分子磺化合成的羰基焦醛。

是以甲醛、丙酮、亚硫酸钠(磺化试剂)为主要原料。

脂肪族减水剂合成反应方程式:(1)交叉羟醛缩合反应:在碱性介质中,有α-氢的丙酮易产生烯醇负离子,无α-氢的甲醛的羰基提供碳正离子,它们反应生成羟甲基丙酮。

HCOH+H 3CCOCH 32HOH 2CH 2CCOCH 2CH 2OH(2)酮的亲核加成反应:+HOH 2CH 2COCH 2CH 2OH SO 32-HOH 2CH 2CC OH CH 2CH 2OHSO 3-+H 3CCOCH 3SO 32-H 3CC OHCH 3SO 3-(3)缩合反应+HOH 2CH 2COCH 2CH 2OH HOH 2CH 2CC OH CH 2CH 2OH SO 3-+H 3CCOHOH 3CC OH CH 3SO 3-SO 3-(CH 2CH 2COCH 2CH 2OCH 2CH 2C OH SO 3-CH 2CH 2O)nC CH 3SO -CH 33. 性能检测方法合成产物磺化丙酮甲醛缩聚物对水泥的分散效果用水泥净浆流动度来衡量与减水率:(1)水泥净浆流动度的测定:根据国家标准《GB/T8077-2000》规定,结合相关文献介绍,采用以下方法检测水泥净浆流动度:在水泥净浆搅拌机中,加入称好的水泥、外加剂和水进行搅拌。

脂肪族减水剂

脂肪族减水剂

脂肪族减⽔剂脂肪族减⽔剂脂肪族减⽔剂是上世纪80年代发展起来的⼀种新型减⽔剂。

应⽤于商品混凝⼟,不但保持了其作为⽔泥分散剂和萘系磺酸盐减⽔剂所具有的耐⾼温特性和⾼减⽔效果,还使其具有了很好的保坍效果,并且对不同⽔泥的适⽤性均好于萘系磺酸盐减⽔剂。

作为液体产品应⽤于商品混凝⼟中,因其不含硫磺酸盐,避免了硫酸钠因低温结晶沉淀⽽在商品混凝⼟泵送过程中引起的堵管现象。

它是以丙酮、甲醛、焦亚硫酸钠、亚硫酸钠等为主要原料,经过磺化、缩合⽽制得的阴离⼦⾼分⼦表⾯活性剂。

它具有以下特点:(1)减⽔率⾼。

(2)含⽓量低,有利于制备⾼强、⾼性能混凝⼟。

(3)Na2S04含量低,冬季⽆结晶沉淀现象,可以⽅便地复配成防冻剂、泵送剂。

(4)原料来源⼴泛,在⼯业萘价格上扬的今天,其性价⽐要⾼于萘系减⽔剂。

混凝⼟减⽔剂是⾼性能混凝⼟中的⼀个重要组成成分。

⽬前在国内市场上,⾼效减⽔剂以萘系为主,还有密胺树脂和氨基磺酸盐剂和聚羧酸类减⽔剂。

萘系磺酸盐减⽔剂的缺点是坍落度损失较⼤,并且含有⼀定量的硫酸钠,低温环境下很容易出现结晶沉淀,严重限制了它在冬季使⽤;⽽新型⾼效减⽔剂聚合物羧酸盐价格⾼,影响其⼴泛应⽤,氨基磺酸盐减⽔剂由于掺量临界点难以控制,容易造成混凝⼟的泌⽔,使⽤的范围也⾮常有限。

因此合成和采⽤低成本的新型⾼性能减⽔剂,⼀直是业界⾮常重视的问题。

脂肪族减⽔剂对⽔泥的适应性良好,分散能⼒强,能有效地降低⽔泥⽔化热、保⽔性好、能显著地改善和提⾼混凝⼟性能;碱含量低,可以有效地抑制混凝⼟的碱—集料反应;不含氯盐,对钢筋⽆锈蚀作⽤。

适⽤于脂肪族减⽔剂的泵送剂复配中产品多性能调节剂DT系列产品是青岛⿍昌新材料有限公司⾃主研发的⼀种新型混凝⼟外加剂,该产品能使⽔泥颗粒表⾯吸附⼤量的外加剂中阴离⼦,提⾼了⽔泥颗粒表⾯的电荷密度,增加了⽔泥表⾯的电负性,使相邻⽔泥颗粒之间的排斥⼒增加,阻⽌了⽔泥颗粒絮凝状结构的形成,将絮凝状聚集体中的⾃由⽔释放出来,增加混凝⼟的流动性或表现出相应的减⽔率。

脂肪族高效减水剂的合成与性能

脂肪族高效减水剂的合成与性能
3 合成工艺研究
3 . 1 醛酮摩尔比的确定及对分散性能的影响 不同的醛酮摩尔比得到的产品的相对分
子量及分子量分布不一样。作为一种分散剂 要有合适的相对分子质量及分子量分布。在 实验过程中,固定亚硫酸钠的用量和浓度, 改变甲醛与丙酮的比例(m o l 比),并测定所 得产物的净浆流动度,测量结果如下:
( 1 ) 水泥净浆实验:按照《混凝土外加 剂匀质性实验方法》GB / 8077-2000 的方 法测定水泥净浆流动度。
( 2 ) 混凝土实验:按照《混凝土外加剂》 G B 8 0 7 6 - 1 9 9 7 ,《混凝土外加剂应用技术规 范》GBJ50119-2003 的方法进行混凝土性 能的测定。
净浆流动度,可以推算出该类减水剂的饱 和掺量,有利于该类减水剂的使用。我们 将 H A F 脂肪族减水剂不同掺量下的净浆 流动度进行了实验比较,结果见表 6 。
注:水泥为山东淄博水泥厂 P . O 4 2 . 5 水泥,混凝土配合比为 1 ∶2.3 ∶3 . 4 ,单方 混凝土水泥用量 3 3 0 k g / m 3
表 6 不同掺量下的水泥净浆流动度
由表可以看出,合成的脂肪族减水剂 的饱和掺量为 0 . 6 % ,相比一般的萘系减水 剂的饱和掺量要低。
从表中实验可以看出,H A F 脂肪族减水 剂具有良好的减水效果,在掺量达到 0 . 5 % (固含量),其减水率达到 1 9 % ,这样在保 持原有塌落度的情况下,可以节约水泥的 用量,但由于脂肪族减水剂具有一定的缓 凝作用,因此我们建议混凝土掺量 0 . 5 % (固含量)为最佳参量。
由表 2 可以看出,不同的混合方式滴加 对脂肪族减水剂的分散性有较大影响。混 合滴加 50%的甲醛和 100% 丙酮时流动度可 以达到 2 6 0 m m ,产品的分散性能最好。
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Ab s t r a c t : T o li a p h a t i c e ic f i e n t a d mi x t u r e a p p l i c a t i o n p e f r o r ma n c e f o r r e s e a r c h .F i r s t o f a l 1 . u s i n g o p t i ma l s e e k i n g me t h o d t o i f n d
第3 9卷
第 1 期
四川建筑科学研究
S i c h u a n B u i l d i n g S c i e n c e l 9 3
2 0 1 3年 2月
脂肪族高效减 水剂的性能研究 与应用
朱丹彤 , 赵 吉坤
( 南京农业大学工学院 , 江苏 南 京 2 1 0 0 3 1 ) 摘 要: 对脂肪族 高效减水 剂 的应 用性 能 进行 了研 究。首 先, 运 用优 选法 找 到脂肪 族 高效减水 剂 的最优 掺量 为
1 . 8 2 %, 最优掺量区间为 ( 1 . 7 9 9 %, 1 . 8 5 4 %) ; 其次 , 对脂肪族 高效减 水剂 的掺量与 相应混凝 土立方体抗 压强 度之 间进行 回归分析 , 建立两变量 间的函数关 系。最后 , 对混 凝土试块进 行抗 压 、 劈 裂抗拉 强度检 测 , 通过数 据分析 得 出脂肪族高效减水剂具有掺量小 、 增强 大的显著特点。 关键词 : 脂肪族 高效减水剂 ; 优选法 ; 线性 回归 ; 强度检测
0 前
言 ’
混凝 土 是 建筑 行 业 主要 的建筑 材 料 之 一 , 也 是 世 界上 用量 最 大 的人 工材料 。随着混 凝 土技术 的提
高和应用领域的拓宽 , 高性能混凝土 的出现促使 混 凝土外加剂快速发展 J 。而作 为混凝 土外加剂 中 最主要 的组成部分 , 高效减水剂 的应用又为其发展 做 出了不可磨灭的贡献。在我 国市场上, 目 前 主要 以萘系高效减水剂为主流产 品, 其年产量 占减水剂 年产量的 8 0 %以上 - 2 J 。但是 , 萘系高效减水剂在应 用过程 中坍落度损失较大 , 且易产生难 闻气味 , 因此 其发展应用受到相应限制。而新型高性能减水剂由 于聚合物羧酸盐的价格过高 , 为其推广使用增添 了 难度 J 。此外 , 氨基磺酸盐减水剂 由于掺量临界点 难以控制 , 容易造成混凝 土的沁水 , 使用 也非常有 限。因此 , 开发一种合成工艺简单、 成本低 、 性 能好
l a i p h a t i e e ic f i e n t o p t i ma l mi  ̄ n g c o n t e n t i s 1 . 8 2 %, t h e o p t i m l a d o s a g e s e c t i o n( 1 . 7 9 9 %, 1 . 8 5 4 %) ; A t t h e s a m e t i m e , t oห้องสมุดไป่ตู้ a l i p h a t i c
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Z HU Da n t o n g. Z HAO J i k u n
( C o l l e g e o f E n g i n e e r i n g , N a n j i n g A g r i c u l t u r a l U n i v e r s i t y , N a n j i n g 2 1 0 0 3 1 , C  ̄ n a )
中图分类号 : T U 5 0 2 . 0 2 文献标志码 : A 文章编号 : 1 0 0 8—1 9 3 3 ( 2 0 1 3 ) 0 1 —1 9 3— 0 4
Al i p h a t i c s u p e r p l a s t i c i z e r p e r f o r ma n c e r e s e a r c h a n d a p p l i c a t i o n
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