聚羟酸盐减水剂制备和应用.pdf

第 41卷 第4期 化 工 技 术 与 开 发 Vo1．41 No．4 2012年4月 Technology DevelopmentofChemicalIndustry Apr．2012 聚羟酸盐减水剂的制备及应用 李世宏，尚纯影 (鞍钢附属企业公司化工厂，辽宁鞍山114031) 摘 要：研究了共聚反应工艺，确定了聚羟酸减水剂的反应条件和工艺参数。结果表明所生产的减水剂产品性 能稳定，在反应过程中省去了酯化工序，工艺流程短，加工成本低；所生产的减水剂产品达到混凝土使用要求。 关键词：聚羟酸减水剂；减水率；坍落度 中图分类号：TU528．042+．2 文献标识码：A 文章编号：1671—9905(2012)04．0018—02 近几年国内从事高性能减水剂领域的研究明显 增多，在国内外期刊公开发表的有关高性能减水剂 的论文也呈逐渐增多的趋势。但从研究成果上来看， 国内对聚羧酸系减水剂的研究主要涉及减水剂原材 料的选择 、分子结构设计 、作用机理、合成生产工艺、 降低成本、改善性能等方面。接枝共聚的聚羧酸系 减水剂则主要通过不饱和单体在引发剂作用下共 聚，将带活性基团的侧链接枝到聚合物的主链上，使 其同时具有高效减水、控制坍落度损失和抗收缩、不 影响水泥的凝结硬化等作用。聚羟酸高性能减水剂 是聚羧酸系减水剂的一个重要品种，逐渐成为国内 3 聚羟酸减水剂的制备 外混凝土外加剂研究开发的热点。 本文研究的主要 内容有 ：(1)对聚羟酸系高效 减水剂进行分子设计，在分子侧链上引人所需活性 基团，使其具有短主链长侧链的梳型结构以及短主 链长侧链与短侧链相间断齿形结构，比较不同结构 减水剂的分散性能及分散性能保持性。(2)研究合 成减水剂的最佳工艺条件，投料方式 、速度，物料配 比。(3)按相关标准研究制备减水剂的水泥适应性 及其对混凝土性能的影响。 H “ 产 CH COOH O=C—：H—CHH2： 2 生产原料选择及检验仪器 2．1 合成聚羟酸减水剂所用原料 甲基丙烯酸(MAA)，丙烯酸(AA)，衣康酸，去 一：氦 二 司二 离子水(自制，电导率≤2US／cm o 过硫酸铵，过硫酸钾，烯丙基磺酸钠(SAS)，氮 气 (工业品)，双氧水，巯基乙酸或丙酸(工业级)，维 作者简介：李世宏 (1968一)，男，高级工程师 (有机化工专业 )，单位：鞍钢附属企业公司化工厂，电话 邮箱 li8624195@126．tom，地址：辽宁省鞍山市立山区通山街环山路 51甲 收稿 日期：2012．01．04 第 4期 李世宏等：聚羟酸盐减水剂的制备及应用 19 水化初期，带正电荷C担颗粒与带负电荷的CS、 3．4．1 生产用原料的准备 c，s颗粒，由于正负电荷的静电引力作用，促使水泥 A料的配制：称取适量丙烯酸、衣康酸、甲基丙 颗粒凝聚形成絮凝结构。(2)水泥颗粒比表面能比 烯酸，加入去离子水，搅匀备用。 较大，有 自发凝聚成絮团，降低体系界面能的趋势。 B料的配制：称取去离子水、维生素c、巯基乙 加入减水剂破坏水泥颗粒的絮凝结构的作用机理主 酸、丙酸，搅匀备用。 要有 5个方面：(1)降低水泥颗粒固液界面能。减水 双氧水的配制：双氧水配制成一定浓度，备用。 剂作为表面活性剂吸附在水泥颗粒表面，降低水泥 配制 30％NaOH溶液，备用。 颗粒固液界面能，降低水泥一水分散体系总能量， 3．4．2 生产操作工艺 从而提高分散体系的热力学稳定性，利于水泥颗粒 在反应釜中投入去离子水、投入TPEG、烯丙基 的分散。(2)静电斥力作用。减水剂可以改变水泥