一種高減水率脂肪族減水劑的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種高減水率脂肪族減水劑的制備方法，采用低溫制備低磺化度的甲醛、丙酮預(yù)聚磺化混合物；以及采用中溫磺化的丙酮、環(huán)己酮預(yù)磺化混合物；通過(guò)控制物料滴加的順序及速度，反應(yīng)溫度自動(dòng)升溫，在高溫下發(fā)生羥醛縮合反應(yīng)；在反應(yīng)末期，通過(guò)加入少量過(guò)硫酸鹽引發(fā)自由基聚合，提高產(chǎn)物的分子量。通過(guò)本發(fā)明的實(shí)施方式，能獲得高減水率的脂肪族減水劑。
【專利說(shuō)明】一種高減水率脂肪族減水劑的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于建筑材料的【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種高減水率脂肪族減水劑的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]脂肪族減水劑和其它類型減水劑一樣，可以使混凝土拌合物的流動(dòng)度大大提高，或者在保持相同流動(dòng)性的情況下大幅度減少混凝土拌合物的用水量，是目前國(guó)內(nèi)高效減水劑用量?jī)H次于萘系的第二大品類，具有廣泛的用途。脂肪族減水劑在靜電斥力的作用下，能破壞混凝土中水泥顆粒的團(tuán)聚，使得水泥顆粒處于分散狀態(tài)。分子側(cè)鏈上極性較強(qiáng)基團(tuán)容易與水分子締合，在水泥顆粒表面形成一層穩(wěn)定的水化膜，阻止了水泥顆粒的相互團(tuán)聚，保持水泥漿體較好的流動(dòng)性。
[0003]脂肪族減水劑制備過(guò)程中，是以丙酮、甲醛、亞硫酸鹽等為主要原料，通過(guò)碳負(fù)離子的產(chǎn)生而縮合形成一定分子量大小的憎水碳?xì)渲麈湥煌ㄟ^(guò)磺化反應(yīng)打開(kāi)羰基，引入親水性磺酸基團(tuán)，而制得的陰離子高分子表面活性劑。脂肪族減水劑具有合成工藝多樣化、原材料來(lái)源廣、價(jià)格低、與水泥適應(yīng)性好、無(wú)污染和性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)，屬于早強(qiáng)非引氣型減水劑，不足的是混凝土應(yīng)用過(guò)程中減水率較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種具胡高減水率的脂肪族減水劑的制備方法。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)解決方案是: 一種高減水率脂肪族減水劑的制備方法，包括以下步驟:
(1)反應(yīng)釜A中，加入15~30份亞硫酸鹽、30-60份甲醛和60份水，攪拌溶解，控制溫度為25~30°C時(shí),一次性加入10~20份丙酮,繼續(xù)反應(yīng)I小時(shí)；再加入1、份檸檬酸，1^5份氫化松香，得到混合液I ;
(2)將20-40份丙酮和5-10份環(huán)己酮配置成混合液II；
(3)反應(yīng)釜B中，加入30^45份亞硫酸氫鈉、10~30份堿和60份水，控制反應(yīng)溫度為4(T60°C，快速滴加混合液II，在0.5小時(shí)內(nèi)滴加完畢；滴加完畢后，保溫0.5h ;保溫結(jié)束后，滴加混合液I，在1.5小時(shí)內(nèi)滴加完畢；混合液I滴加完畢后，加入1-3份過(guò)硫酸鹽，繼續(xù)反應(yīng)Ih后，出料；冷卻后至室溫即得產(chǎn)物；
上述各步驟中的份數(shù)均為按質(zhì)量份計(jì)。
[0006]所述的亞硫酸鹽為連二亞硫酸鈉、亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、焦亞硫酸鈉中的一種。
[0007]所述的堿為氫氧化鈉、氫氧化鉀、三乙醇胺、氨水中的一種。
[0008]所述的過(guò)硫酸鹽為過(guò)硫酸銨、過(guò)硫酸鈉、過(guò)硫酸鉀的一種。
[0009]采用上述方案后，本發(fā)明一種高減水率脂肪族減水劑的制備方法，主要通過(guò)低溫制備具有一定縮合度的甲醛、丙酮預(yù)聚磺化混合物，以及丙酮、環(huán)己酮預(yù)磺化混合物(沒(méi)有聚合度)，通過(guò)不同結(jié)構(gòu)的預(yù)聚磺化混合物和預(yù)磺化混合物，在高溫下發(fā)生的混合羥醛縮合反應(yīng)，獲得具有差異化分子結(jié)構(gòu)互補(bǔ)的磺化醛酮縮合物產(chǎn)物，并且通過(guò)加入過(guò)氧化物引發(fā)齊?，使得磺化醛酮縮合物產(chǎn)物的分子量進(jìn)一步提高，避免了無(wú)減水效果的小分子磺化醛酮縮合物的存在，使得產(chǎn)物具有較好的減水性能。
【具體實(shí)施方式】
[0010]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳述。
[0011]實(shí)施例1
(I)按質(zhì)量份計(jì)，反應(yīng)釜A中，加入15份連二亞硫酸鈉、30份甲醛和60份水，攪拌溶解，控制溫度為25°C時(shí)，一次性加入20份丙酮，繼續(xù)反應(yīng)I小時(shí)。再加入5份檸檬酸，I份氫化松香，得到混合液I。
[0012](2)同樣按質(zhì)量份計(jì)，將20份丙酮和10份環(huán)己酮配置成混合液II。
[0013](3)按質(zhì)量份計(jì)，反應(yīng)釜B中，加入45份亞硫酸氫鈉、15份氫氧化鈉和60份水，控制反應(yīng)溫度為50°C，快速滴加混合液II，在0.5小時(shí)內(nèi)滴加完畢。滴加完畢后，保溫0.5h。保溫結(jié)束后，滴加混合液I，在1.5小時(shí)內(nèi)滴加完畢。混合液I滴加完畢后，加入3份過(guò)硫酸銨，繼續(xù)反應(yīng)Ih后，出料。冷卻后至室溫即得產(chǎn)物。
[0014]以下各實(shí)施例的份數(shù)均為質(zhì)量份。
[0015]實(shí)施例2
(O按質(zhì)量份計(jì)，反應(yīng)釜A中，加入30份亞硫酸鈉、60份甲醛和60份水，攪拌溶解，控制溫度為30°C時(shí)，一次性加入15份丙酮，繼續(xù)反應(yīng)I小時(shí)。再加入3份檸檬酸，3份氫化松香，得到混合液I。
[0016](2)將30份丙酮和10份環(huán)己酮配置成混合液II。
[0017](3)反應(yīng)釜B中，加入40份亞硫酸氫鈉、10份氫氧化鉀和60份水，控制反應(yīng)溫度為60°C，快速滴加混合液II，在0.5小時(shí)內(nèi)滴加完畢。滴加完畢后，保溫0.5h。保溫結(jié)束后，滴加混合液I，在1.5小時(shí)內(nèi)滴加完畢?；旌弦篒滴加完畢后，加入I份過(guò)硫酸鈉，繼續(xù)反應(yīng)Ih后，出料。冷卻后至室溫即得產(chǎn)物。
[0018]實(shí)施例3
(O按質(zhì)量份計(jì)，反應(yīng)釜A中，加入25份亞硫酸氫鈉、50份甲醛和60份水，攪拌溶解，控制溫度為25°C時(shí)，一次性加入10份丙酮，繼續(xù)反應(yīng)I小時(shí)。再加入2份檸檬酸，5份氫化松香，得到混合液I。
[0019](2)將40份丙酮和5份環(huán)己酮配置成混合液II。
[0020](3)反應(yīng)釜B中，加入30份亞硫酸氫鈉、30份三乙醇胺和60份水，控制反應(yīng)溫度為40°C，快速滴加混合液II，在0.5小時(shí)內(nèi)滴加完畢。滴加完畢后，保溫0.5h。保溫結(jié)束后，滴加混合液I，在1.5小時(shí)內(nèi)滴加完畢?；旌弦篒滴加完畢后，加入2份過(guò)硫酸銨，繼續(xù)反應(yīng)Ih后，出料。冷卻后至室溫即得產(chǎn)物。
[0021]實(shí)施例4
(O按質(zhì)量份計(jì)，反應(yīng)釜A中，加入20份焦亞硫酸鈉、40份甲醛和60份水，攪拌溶解，控制溫度為30°C時(shí)，一次性加入15份丙酮，繼續(xù)反應(yīng)I小時(shí)。再加入I份檸檬酸，4份氫化松香，得到混合液I。[0022](2)將40份丙酮和5份環(huán)己酮配置成混合液II。
[0023](3)反應(yīng)爸B中，加入35份亞硫酸氫鈉、20份氨水和60份水,控制反應(yīng)溫度為600C，快速滴加混合液II，在0.5小時(shí)內(nèi)滴加完畢。滴加完畢后，保溫0.5h。保溫結(jié)束后，滴加混合液I，在1.5小時(shí)內(nèi)滴加完畢。混合液I滴加完畢后，加入2份過(guò)硫酸鉀，繼續(xù)反應(yīng)Ih后，出料。冷卻后至室溫即得產(chǎn)物。
[0024]將實(shí)施例f 4合成得到的樣品，以及市售脂肪族減水劑(SAF)進(jìn)行對(duì)比，采用華潤(rùn)水泥(福建龍巖產(chǎn))，摻量按水泥質(zhì)量0.4% (折固摻量)，根據(jù)GB 8076-2008《混凝土外加劑》提供的檢測(cè)方法，測(cè)其混凝土減水率?；炷僚浜媳葹?水泥330kg/m3、砂742kg/m3、石1113kg/m3，所得結(jié)果如表1所示。
[0025]表1實(shí)施例性能對(duì)比
【權(quán)利要求】
1.一種高減水率脂肪族減水劑的制備方法，其特征在于包括以下步驟: (1)反應(yīng)釜A中，加入15~30份亞硫酸鹽、30-60份甲醛和60份水，攪拌溶解，控制溫度為25~30°C時(shí),一次性加入10~20份丙酮,繼續(xù)反應(yīng)I小時(shí)；再加入1、份檸檬酸，1^5份氫化松香，得到混合液I ; (2)將20-40份丙酮和5-10份環(huán)己酮配置成混合液II； (3)反應(yīng)釜B中，加入30^45份亞硫酸氫鈉、10~30份堿和60份水，控制反應(yīng)溫度為4(T60°C，快速滴加混合液II，在0.5小時(shí)內(nèi)滴加完畢；滴加完畢后，保溫0.5h ;保溫結(jié)束后，滴加混合液I，在1.5小時(shí)內(nèi)滴加完畢；混合液I滴加完畢后，加入1-3份過(guò)硫酸鹽，繼續(xù)反應(yīng)Ih后，出料；冷卻后至室溫即得產(chǎn)物； 上述各步驟中的份數(shù)均為按質(zhì)量份計(jì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高減水率脂肪族減水劑的制備方法，其特征在于:所述的亞硫酸鹽為連二亞硫酸鈉、亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、焦亞硫酸鈉中的一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高減水率脂肪族減水劑的制備方法，其特征在于:所述的堿為氫氧化鈉、氫氧化鉀、三乙醇胺、氨水中的一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高減水率脂肪族減水劑的制備方法，其特征在于:所述的過(guò)硫酸鹽為過(guò)硫酸銨、過(guò)硫 酸鈉、過(guò)硫酸鉀中的一種。
【文檔編號(hào)】C04B103/30GK103467686SQ201310368922
【公開(kāi)日】2013年12月25日 申請(qǐng)日期:2013年8月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月22日
【發(fā)明者】方云輝, 賴華珍, 賴廣興, 鄭飛龍, 溫慶如, 邱有陶, 郭鑫祺, 林添興 申請(qǐng)人:河南科之杰新材料有限公司