CN102173634B - 一种改性脂肪族高效减水剂 - Google Patents
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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
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%。
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