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脂肪族化合物

  脂肪族减水剂的合成工艺_能源/化工_工程科技_专业原料。脂肪族高效减水剂的合成工艺 高效减水剂是临蓐高强、高本能混凝土的要紧原料之一。目前正在邦内市集上, 行使的高效减水剂要紧有萘系减水剂,磺化三聚氰胺系减水剂,氨基磺酸盐系减 水剂以 及聚羧酸盐系减水剂[1

  脂肪族高效减水剂的合成工艺 高效减水剂是临蓐高强、高本能混凝土的要紧原料之一。目前正在邦内市集上, 行使的高效减水剂要紧有萘系减水剂,磺化三聚氰胺系减水剂,氨基磺酸盐系减 水剂以 及聚羧酸盐系减水剂[1,2]。个中萘系减水剂行使量最大,然而它存正在 着极少缺陷:好比临蓐流程中对情况污染斗劲首要;减水率不是很高;产物保坍 本能差; 硫酸钠含量高,冬季有结晶重淀的局面。况且原料工业萘价钱颠簸较 大。 脂肪族减水剂是上世纪 80 年代起色起来的一种新型减水剂[3]。它 是以丙酮、甲醛、焦亚硫酸钠、亚硫酸钠等为要紧原料,始末磺化、缩合而制得 的阴离子高分 子皮相活性剂。它具有以下特性:(1)减水率高。(2)含宇量低, 有利于制备高强、高本能混凝土。(3)Na2S04 含量低,冬季无结晶重淀局面,可 以方 便地复配成防冻剂、泵送剂。(4)原料根源寻常,正在工业萘价钱上扬的本日, 其性价比要高于萘系减水剂。 脂肪族高效减水剂响应机理斗劲庞大[4]。差异的工艺和配方固然都 可能临蓐出脂肪族减水剂,然而各类产物的归纳本能相差很大。影响脂肪族减水 剂本能的成分 有:合成时的加料方法、响应温度、响应浓度、原料配比等[5]。 本文正在先容合成工艺的基本上,对几个紧张影响成分举办了筹商解析。 1 尝试 1.1 要紧原料 丙酮(工业级)、甲醛(工业级)、焦亚硫酸钠和亚硫酸钠(工业级)。 1.2 合成尝试 (1)将一局限甲醛、丙酮和 Na2S:O,同化平均,备用。 (2)正在装有回流冷凝管、温度计、搅拌器、滴液漏斗的四口烧瓶中加 人称量好的自来水和 Na2SOs 以及另一局限甲醛。开动搅拌器用水浴升温至 55℃, 正在 55-65℃条目下用滴液漏斗舒缓滴加上述的同化液,滴加时代 3-4h。 (3)滴加完毕后,升温至 90-95~C,保温 2-3h,取得含固量为 35%的产物。 1.3 水泥净浆尝试和混凝土尝试 (1)尝试原资料:减水剂为本尝试合成的脂肪族高效减水剂。其它, 为了与其它减水剂斗劲,选用了常用的磺化三聚氰胺减水剂 SM 及萘系减水剂; 水泥采用 52.5 基准水泥;集料为 5-20mm 的碎石和风干中砂。 (2)水泥净浆尝试:依照 GB/8077-2000 的要领测定水泥净浆活动 度。 (3)混凝土尝试:依照 GB8076-1997 的要领举办混凝土本能的测定。 2 结果与筹商 2.1 加料方法对产物离别本能的影响 差异的加料方法取得的产物的机闭不相同,从而使产物的离别本能 不相同。尝试中,永别滴加差异量的甲醛(A)及丙酮(B),所得脂肪族减水剂产物 的离别本能睹外 1。 外 1 加料方法对离别性的影响 滴加方法 A A+0.5B 0.5A+B B 流 170 230 260 22 动0 度 / mm 注:减水剂掺量为水泥量的 0.5%,W/C 为 0.29。 由外 1 可能看出,差异的加料方法对脂肪族减水剂的离别性有较大影响。单 独滴加甲醛(A)时净浆活动度只要 170mm,同化滴加 50%的甲醛和一齐丙酮时流 动度可能到达 260mm。 2.2 醛酮摩尔比对离别本能的影响 差异的醛酮摩尔比取得的产物的相对分子量及分子量散布不相同。行动一种 离别剂要有合意的相对分子质料及分子量散布,因此醛酮摩尔比是临蓐脂肪族减 水剂的一个紧张参数。试验永别正在差异醛酮摩尔比下合成脂肪族减水剂,其产物 离别性睹外 2。 外 2 醛酮摩尔比对离别性的影响 1.6 活动度/mm 200 1.9 235 醛酮摩尔比 2.1 260 2.4 240 2.7 200 由外 2 可能看出,醛酮摩尔比为 2.1 时,产物的离别本能最理思。 醛酮摩尔比过小或过大时,产物的离别本能都不睬思。 2.3 磺化剂同丙酮摩尔比对离别本能的影响 磺化剂用量是影响脂肪族减水剂离别性的另一环节成分。由于磺化 剂为产品供应了磺酸基团,而较众的磺酸基团对产物的离别性有利。但假如磺酸 基团过众,则因为 空间位阻的影响又会使缩合贫窭,从而导致产物分子量过小, 即磺酸基团过众会使产物离别本能消重。尝试斟酌了磺化剂同丙酮的摩尔比对产 品离别本能的影响,结 果睹外 3。 外 3 磺化剂同丙酮的摩尔比对离别性的影响 0.5 活动度/mm 220 磺化剂与丙酮的摩尔比 0.6 245 0.7 260 0.8 210 由外 3 可知,磺化剂与丙酮的摩尔比正在 0.7 时产物的离别性最好。 2.4 Na2S03 与 Na2S20,的摩尔比对离别性的影响 脂肪族减水剂是正在碱性条目下合成的,pH 值大凡正在 10.5~12 为好。 因此用 Na2SO3 和 Na2S2O5 配合行使来调剂 pH 值。永别正在差异 Na2SO3 与 Na2S2O5 的摩 尔比下合成脂肪族减水剂,其离别性睹外 4。 1 流 动 190 度 / m m 外 4 Na2SO4 与 Na2S2O5 的摩尔比对离别性的影响 Na2SO4 与 Na2S2O5 的摩尔比 3 5 7 9 220 245 260 240 由外 4 可能看出,Na2SO4 与 Na2S2O5 的摩尔比正在 7 时产物的离别性最 好。Na2SO4 与 Na2S2O5 过小或过大时的 pH 值均分歧意,从而使产物的离别性消重。 2.5 响应物浓度对离别性的影响 响应物只要正在合理的浓度下才具取得理思的产物,浓渡过低使响应 不易举办,浓渡过大又使响应过度激烈,导致产物分子量过大。永别正在差异浓度 下合成脂肪族减水剂,其离别性睹外 5。 外 5 响应物浓度对离别本能的影响 20 流 动 200 度 / m m 响应物浓度/% 25 30 35 40 220 245 260 245 从外 5 可能看出,浓度正在 35%时产物的离别本能最理思。浓渡过大或过小 都对产物离别性倒霉。 3 脂肪族减水剂同其它减水剂的本能斗劲 将脂肪族减水剂与其它种类减水剂举办了混凝土本能斗劲尝试(按 GB8076-1997 举办),尝试结果睹外 6。 外 6 差异种类减水剂对混凝土本能的影响 减水剂 掺量 种类 /% — 0 20.8 脂肪 31.6 酸 0.5 47.3 萘 系 0.5 43.6 SM 0.5 .8 44.9 W/C 减水率 /% 0.715 3d 0 抗压强度/MPa 7d 28d 12.9 0.556 20.8 19.1 34.7 0.579 19.0 0.574 19.6 17.9 18.5 33.1 33 注:配合比为 C:S:C:1:2.17:3.43 外 6 的数据评释:(1)脂肪族减水剂用量 0.5%时,减水率可能达 到 20.8%,注释其离别本能精良。(2)脂肪族减水剂的减水率比萘系和 SM 减水 剂都要高,同时其 3d、7d、28d 的抗压强度也较高。 4 结论 (1)经试验取得的合成酯肪族高效减水剂的最佳配合比是甲醛:丙 酮:磺化剂二 2.1:1:0.7,个中 Na2SO4/Na2S2O5=7。 (2)加料方法对产物本能有较大影响,创议采用滴加 50%的甲醛和 一齐的丙酮,其所获产物的归纳本能精良。 (3)优化脂肪族减水剂的配方和工艺,可能缩短临蓐周期,低落临蓐 本钱,进步产物的本能。


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