CN102173634A - 一种改性脂肪族高效减水剂 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种减水剂技术领域，具体说是涉及一种改性脂肪族高效减水剂。本发明公开了一种改性脂肪族高效减水剂，由以下组分及其重量百分比组成：磺化剂：7.6%-10.3%，丙酮：6.5%-9.8%，甲醛溶液：22.8%-26.6%，低聚糖类水溶液：24.7%-27.3%，水:31.2%-37.5%。本发明的减水剂，配制的混凝土具有塌落度损失小，无离析、泌水等优点,在目前脂肪族减水剂的工业化生产工艺不变的情况下，通过添加适量的低聚糖类废水溶液对其进行改性，降低成本，同时提高包括减水率、改善和易性等性能，减少废水对环境的污染。

Description

一种改性脂肪族高效减水剂

技术领域

本发明涉及一种减水剂技术领域，更具体的说是涉及一种改性脂肪族高效减水剂。

背景技术

目前在建筑行业，使用减水剂大多为各类萘系减水剂，因它有较高减水率，和易性好，便于施工，对水泥适应性广，混凝土强度高等优点，但塌落度损失大；蜜胺减水剂性能与萘系基本相同，对于特殊工程是有用的，但价格较高限制它的使用范围；氨基磺酸类减水剂虽然减水率高，塌落损失小，早期强度高但对掺量非常敏感，容易泌水且价格又贵；聚羧酸减水剂掺量少，减水率高，但缓凝，对水泥等施工材料适应性差，目前多用于高速铁路建设中，且价格较贵。脂肪族减水剂不同于萘系减水剂，由于具有高减水率，早期强度较高，生产工艺简单。价格方面由于萘系减水剂价格居高不下，脂肪族减水剂相对性价比较高，但它外观色泽对混凝土表面有一定的影响，仍然具有一定优势。近年来成为国内研究的重点并有很多专利出现，产量逐年提高，在某些地区成为主导减水剂。

为了再次降低脂肪族减水剂成本，提高性能，很多专利及文献提到利用价廉的资源开发改性的脂肪族减水剂。如专利CN101508536提到加入适量的促进剂和活性剂制备改性脂肪族减水剂；CN101665337利用木质素磺酸盐改性脂肪族减水剂制备；CN101531479提到利用磺化苯酚副产品亚硫酸钠代替亚硫酸钠制备脂肪族减水剂；CN101531484利用酶解木质素或衍生物制备改性脂肪族减水剂；CN101234865利用纸浆黑液制备改性脂肪族减水剂；CN101870566利用碱木素制备改性脂肪族减水剂等专利发表。这些改性脂肪族减水剂不仅在性能方面达到原脂肪族减水剂性能，而且利用废料使价格再次下降，但是对于在应用减水剂时存在着离析、泌水、成品混凝土表面颜色深等缺点。

本发明利用低聚糖类废液改性脂肪族制备高效减水剂，克服了普通脂肪族高效减水剂在应用时出现的离析、泌水、成品混凝土表面颜色发红等缺点，同时降低了成产成本，又减少对环境污染，具有良好的工业化前景。

发明内容

本发明的目的是：针对脂肪族高效减水剂的自身缺点，提出制成一种具有高减水率，工艺简单、易工业化生产的低聚糖类改性脂肪族减水剂。其技术方案如下：

一种改性脂肪族高效减水剂，由以下组分及其重量百分比组成：

磺化剂 ：                7.6% - 10.3%  ，

丙  酮  ：               6.5% - 9.8%   ，

甲醛溶液 ：              22.8% - 26.6% ，

低聚糖类水溶液：         24.7% - 27.3%  ，

水 :                    31.2% - 37.5% 。

其中所述的低聚糖类水溶液优选为固含量为40%-50%的低聚糖类水溶液。

其中所述的磺化剂优选为亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、焦亚硫酸钠中的任意一种或几种。

其中所述的低聚糖类水溶液优选为葡萄糖水溶液、蔗糖水溶液、山梨糖水溶液、糖蜜水溶液、糖钙水溶液中的任意一种。

本发明所提供的利用低聚糖类改性脂肪族高效减水剂，其制备方法如下：

（1） 将水、磺化剂、低聚糖类水溶液加入容器内溶解，在温度20℃-40℃间加入丙酮，升温至丙酮有明显回流后停止升温，保温时间为1-2小时；

（2）然后冷却到60℃以下，在60℃以下滴加甲醛。控制滴加速度，在2-3小时内滴完，然后升温至90℃-110℃，保温5-8小时，冷却出料，即可得固含量在30%-40%浓度的深褐色液体改性脂肪族高效减水剂。

本发明与现有脂肪族减水剂对比，具有以下的优点和效果：

1： 本发明的减水剂配制的混凝土颜色与基准混凝土颜色相近，适宜于各类建筑设施商品混凝土的应用；

2:  本发明的减水剂，配制的混凝土具有塌落度损失小，无离析、泌水等优点；

3:  在目前脂肪族减水剂的工业化生产工艺不变的情况下，通过添加适量的低聚糖类废水溶液对其进行改性，降低成本，同时提高包括减水率、改善和易性等性能，减少废水对环境的污染。

具体实施方式

以下结合具体的实施例对本发明作进一步详细的描述。

实施例1：

原料重量配比为：

亚硫酸钠            8.7%

丙 酮               6.5%

甲醛溶液            23%

低聚糖类水溶液      25.7%

水                  36.1%

具体的制备过程如下：

将水、亚硫酸钠、低聚糖类水溶液加入装有温度计、冷凝装置和搅拌器的反应容器内，在温度20℃时滴加丙酮搅拌30分钟，后升温至60℃丙酮开始回流时保温1h进行磺化反应；然后将甲醛溶液滴加到反应容器中，在2小时滴加完毕，升温至110℃，保温反应6小时后得到质量浓度在30%-40%间的深褐色液体改性脂肪族高效减水剂。

实施例2：

原料重量配比为：

亚硫酸氢钠         10.3%

丙 酮               6.7%

甲醛溶液           25.2%

低聚糖类水溶液     24.8%

水                 33.0%

具体的制备过程如下：

将水、亚硫酸氢钠、低聚糖类水溶液加入装有温度计、冷凝装置和搅拌器的反应容器内，用碱性调节剂将溶液pH调至13，在温度40℃间滴加丙酮搅拌30分钟，后升温至60℃待丙酮有回流时保温1小时进行磺化反应；然后将甲醛溶液滴加到反应容器中，在2小时内滴加完毕，然后升温至90℃，保温反应4小时后得到质量浓度在30%-40%间的深褐色液态成体脂肪族高效减水剂。

实施例3：

原料重量配比为：

焦亚硫酸钠          9.2%

丙 酮               7.7%

甲醛溶液           22.8%

低聚糖类水溶液     27.2%

水                 33.1%

具体操作过程如下：

将水、焦亚硫酸钠、低聚糖类水溶液加入装有温度计、冷凝装置和搅拌器的反应容器内，用碱性调节剂将溶液pH调至13，在温度30℃间滴加丙酮搅拌30分钟，后升温至60℃待丙酮有回流时保温1小时进行磺化反应；然后将甲醛溶液滴加到反应容器中，在3小时滴加完毕，然后升温至105℃，保温反应7小时后得到质量浓度在30%-40%左右的深褐色液体改性脂肪族高效减水剂。

普通脂肪族减水剂与本发明的减水剂各个性能对比如下：

1．水泥净浆流动度

根据GB/T 8077-2000《混凝土外加剂匀质性实验方法》中关于水泥净浆流动度试验方法进行流动度试验，水泥为42.5基准水泥，水灰比0.29，减水剂掺量占水泥重量的0.6%（以固体成分计）。

2．砂浆减水率

根据GB/T 8077-2000 《混凝土外加剂匀质性实验方法》中关于砂浆减水率试验方法进行试验，水泥为42.5基准水泥，砂为ISO标准砂。减水剂掺量占水泥重量的0.6%（以固体成分计）。

3．混凝土减水率

根据GB/T 8076-2008 《混凝土外加剂》中关于混凝土减水率试验方法进行试验，水泥为42.5基准水泥，减水剂掺量占水泥重量的0.6%（以固体成分计）。

Claims (4)

1.一种改性脂肪族高效减水剂，由以下组分及其重量百分比组成：

         磺化剂 ：                7.6% - 10.3%  ，

         丙  酮  ：               6.5% - 9.8%   ，

         甲醛溶液 ：              22.8% - 26.6% ，

         低聚糖类水溶液：         24.7% - 27.3%  ，

         水 :                    31.2% - 37.5% 。

2.如权利要求1所述的改性脂肪族高效减水剂，其特征在于：所述的磺化剂为亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、焦亚硫酸钠中的任意一种或几种。

3.如权利要求1所述的改性脂肪族高效减水剂，其特征在于：所述的低聚糖类水溶液为葡萄糖水溶液、蔗糖水溶液、山梨糖水溶液、糖蜜水溶液、糖钙水溶液中的任意一种。

4.如权利要求1所述的改性脂肪族高效减水剂，其特征在于：所述的低聚糖类水溶液的固含量为40%-50%。