CN102898058A - 低成本三聚氰胺减水剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低成本三聚氰胺减水剂及其制备方法，该减水剂按重量百分比由以下原料制备而成：三聚氰胺、醛类化合物、磺化剂、尿素、液碱和水。其制备方法为：先在反应釜内按照重量配比加入水和磺化剂，搅拌均匀后用液碱调节溶液pH，然后按照重量配比向反应釜内加入尿素、三聚氰胺、醛类化合物，在40-60℃反应0.5-1小时，再用液碱将反应液的pH，在60-80℃保温1-3小时，降温出料。本发明提高了磺化剂的用量，有效的减少了原料价格昂高的三聚氰胺的用量，同时使用价格便宜的尿素参与反应，使该三聚氰胺系减水剂比传统磺化方法制得的减水剂降低了成本。本发明减小坍落度损失，提高减水剂的保坍性，而且混凝土的和易性好。
Description
技术领域
本发明涉及混凝土减水剂领域，特别是涉及一种低成本三聚氰胺减水剂及其制备方法。
背景技术
国内所用的高效减水剂90%以上以萘系为主、由于我国是一个萘资源短缺的国家，此外萘系高效减水剂生产过程对环境污染较严重，尤其萘被认为可能是致癌物质，会严重危害人们的健康。所以以萘为原料生产的高效减水剂发展受到限制，因此，开发非萘系高效减水剂有着 重要意义。
三聚氰胺系减水剂是一种阴离子型、早强、非引气型高效减水剂，且性能优异，对环境友好，它能够明显改善混凝土的多种性能，与一般的混凝土减水剂相比较具有显著的减水，增强效果明显，尤其是硬化后混凝土耐久性能明显提高，无引气性，不会在混凝土内部形成大量的气泡，对水泥品种的适应性强，和其它外加剂的相容性好，可一起复配使用组成多功能复合外加剂。其颜色无色或白色，适合于清水混凝土。
但是，长期以来因为三聚氰胺价格的昂贵，致使三聚氰胺系减水剂的价格比萘系减水剂的价格更高，在我国一直不能大量、广泛地使用，产量极小。此外这还归因于三聚氰胺系减水剂本身的缺陷：（1）三聚氰胺系高效减水剂的原料之一三聚氰胺价格昂贵；（2）掺加该类产品的混凝土拌合物的坍落度经时损失较大；（3）与混凝土的和易性不好。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种能够有效降低减水剂的成本，提高减水剂的保坍性，而且与混凝土的和易性好的低成本三聚氰胺减水剂及其制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种低成本三聚氰胺减水剂，该减水剂按重量百分比由以下原料制备而成：
三聚氰胺 8-20%，
醛类化合物 18-35%，
磺化剂 12-29%，
尿素 3-5%，
液碱 5-15%，
水 20-30%。
在本发明一个较佳实施例中，所述醛类化合物甲醛、乙醛或多聚甲醛。
在本发明一个较佳实施例中，所述磺化剂为浓硫酸、氯磺酸、三氧化硫或氨基磺酸。
在本发明一个较佳实施例中，所述液碱为摩尔浓度25-45%的液碱溶液。
在本发明一个较佳实施例中，所述醛类化合物为体积浓度20-30%甲醛水溶液。
为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：一种低成本三聚氰胺减水剂的制备方法，包括以下步骤：
先在反应釜内按照重量配比加入水和磺化剂，搅拌均匀后用液碱将溶液pH调至6.5-8.5，然后按照重量配比向反应釜内加入尿素、三聚氰胺、醛类化合物，在40-60℃反应0.5-1小时，再用液碱将反应液pH调至7.5-11.0，在60-80℃保温1-3小时，降温出料，即得低成本三聚氰胺减水剂。
本发明的有益效果是：
1、本发明提高了磺化剂的用量，有效的减少了原料价格昂高的三聚氰胺的用量，同时使用价格便宜的尿素参与反应，使该三聚氰胺系减水剂比传统磺化方法制得的减水剂降低了成本。
2、本发明减小坍落度损失，提高减水剂的保坍性，而且混凝土的和易性好。
具体实施方式
下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
实施例1
一种低成本三聚氰胺减水剂，按照如下步骤制成：
先在反应釜内按照重量配比加入水25 kg和氨基磺酸磺化剂 18 kg，搅拌均匀后用摩尔浓度为30%液碱溶液12 kg将溶液pH调至6.5-8.5，然后按照重量配比向反应釜内加入尿素4 kg、三聚氰胺14 kg、体积浓度为25%甲醛水溶液24 kg，在60℃反应0.5小时，再用摩尔浓度为30%液碱溶液3 kg将反应液pH调至7.5-11.0，在60℃保温3小时，降温出料，即得低成本三聚氰胺减水剂。
实施例2
一种低成本三聚氰胺减水剂，按照如下步骤制成：
先在反应釜内按照重量配比加入水30 kg和氨基磺酸磺化剂 12 kg，搅拌均匀后用摩尔浓度为35%液碱溶液6 kg将溶液pH调至6.5-8.5，然后按照重量配比向反应釜内加入尿素5 kg、三聚氰胺20 kg、体积浓度为20%甲醛水溶液35 kg，在40℃反应1小时，再用摩尔浓度为35%液碱溶液2 kg将反应液pH调至7.5-11.0，在70℃保温2小时，降温出料，即得低成本三聚氰胺减水剂。
实施例3
一种低成本三聚氰胺减水剂，按照如下步骤制成：
先在反应釜内按照重量配比加入水20 kg和氨基磺酸磺化剂20 kg，搅拌均匀后用摩尔浓度为45%液碱溶液13 kg将溶液pH调至6.5-8.5，然后按照重量配比向反应釜内加入尿素3 kg、三聚氰胺8 kg、体积浓度为30%甲醛水溶液34 kg，在50℃反应1小时，再用摩尔浓度为45%液碱溶液2 kg将反应液pH调至7.5-11.0，在80℃保温1小时，降温出料，即得低成本三聚氰胺减水剂。
本发明提高了磺化剂的用量，有效的减少了原料价格昂高的三聚氰胺的用量，同时使用价格便宜的尿素参与反应，使该三聚氰胺系减水剂比传统磺化方法制得的减水剂降低了成本。本发明减小坍落度损失，提高减水剂的保坍性，而且混凝土的和易性好。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (6)
1.一种低成本三聚氰胺减水剂，其特征在于，该减水剂按重量百分比由以下原料制备而成：
三聚氰胺 8-20%，
醛类化合物 18-35%，
磺化剂 12-29%，
尿素 3-5%，
液碱 5-15%，
水 20-30%。
2.根据权利要求1所述的低成本三聚氰胺减水剂，其特征在于，所述醛类化合物甲醛、乙醛或多聚甲醛。
3.根据权利要求1所述的低成本三聚氰胺减水剂，其特征在于，所述磺化剂为浓硫酸、氯磺酸、三氧化硫或氨基磺酸。
4.根据权利要求1所述的低成本三聚氰胺减水剂，其特征在于，所述液碱为摩尔浓度25-45%的液碱溶液。
5.根据权利要求2所述的低成本三聚氰胺减水剂，其特征在于，所述醛类化合物为体积浓度20-30%甲醛水溶液。
6.一种制备权利要求1所述的低成本三聚氰胺减水剂的方法，其特征在于，包括以下步骤：
先在反应釜内按照重量配比加入水和磺化剂，搅拌均匀后用液碱将溶液pH调至6.5-8.5，然后按照重量配比向反应釜内加入尿素、三聚氰胺、醛类化合物，在40-60℃反应0.5-1小时，再用液碱将反应液pH调至7.5-11.0，在60-80℃保温1-3小时，降温出料，即得低成本三聚氰胺减水剂。
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