NF脂肪族系高效減水劑的研制及應用

[摘　要]NF 脂肪族系高效減水劑系是以丙酮、甲醛為主要原料,輔以適量磺化劑、引發(fā)劑,在一定反應條件下合成的新型高性能減水劑,是一種羥基磺酸鹽高縮合物。研究及應用表明,與傳統(tǒng)萘系高效減水劑相比,該產品不僅各種性能更為優(yōu)良,對水泥適應性廣,而且生產原料充足,摻量降低10 %～25 % ,性價比低10 %～15 %。是一種值得大力推廣的新型高效減水劑。

[關鍵詞]脂肪族系高效減水劑; 　高性能; 混凝土

[中圖分類號]TU528.042.2 　[文獻標識碼] A [文章編號] 1002 - 3550(2004) 04 - 0074 - 02

1 　前言

隨著建筑科學技術的發(fā)展,高強高性能混凝土得以大量應用。由于傳統(tǒng)的萘系高效減水劑性能方面存在一些缺憾,不能適應高強高性能混凝土方面的發(fā)展,同時存在主要原材料———萘資源相對枯竭,價格不斷提高的問題。這就迫切需要研制一種綜合性能優(yōu)良,原材料又容易獲取且成本相對低廉的高效減水劑。通過分析減水劑對水泥的作用機理,我們選擇了結構最簡單貨源又充足的醛和酮———甲醛和丙酮為主要反應物,合成出具有羥基和磺酸基長鏈結構的高縮合物。經過優(yōu)化合成和復配工藝,NF 脂肪族系高效減水劑系列產品已日臻成熟,并得以大量應用。

2 　NF 脂肪族系高效減水劑的合成工藝

NF 脂肪族系高效減水劑的合成原理是在堿性介質中讓甲醛和丙酮的碳負粒子加以連接成長鏈結構,同時提供磺化劑使分子結構中含有一定數量極性磺酸根,增多分子中的極性基團,使合成產物對水泥顆粒的分散性增強。通過分子設計,成分比例確定為:甲醛∶丙酮= 1∶(1.5～2) ,丙酮∶磺化劑= 1∶(2～2.5) 。由于參與反應的物質化學性質均比較活躍,反應溫度和反應速度對產物性能影響顯著,所以尋求合適的反應溫度和反應速度是關鍵環(huán)節(jié)。通過一系列的優(yōu)化組合試驗發(fā)現,將反應溫度控制在46 ℃～48 ℃,反應速度控制在6 小時～8 小時完成比較合理。在生產過程中增設回流裝置實行一釜串聯反應,消除了“三廢”的產生。

3 　NF 脂肪族系高效減水劑的主要特點和性能

NF 脂肪族系高效減水劑主要以液體形式供應,為棕褐色溶液,有一定著色力,但極易被水沖洗干凈。該產品含固量32 %左右,具有較強的分散能力,摻量為1.0 %～3.0 %時,減水率可達到15 %～28 %。并且早強增強效果顯著,對水泥適應性強,保水性好,能顯著改善新拌混凝土的和易性。而且是一種無氯、低堿、無氨的綠色環(huán)保產品。

按GB8076 - 1997 檢測,NF 脂肪族系高效減水劑各項性能指標均達到并遠超過高效減水劑一等品指標。對比試驗表明,與萘系高效減水劑的摻量相同時,其性能指標遠遠超過萘系高效減水劑,成本卻較之降低10 %～15 %(摻固量0.5 %時相當于后者產0.75 %的使用效果) ;與氨基系和密胺系高效減水劑相比,性能相差不大,但價格低廉,每噸售價約為1800 元/ 噸(液體) ,具有極強的市場挑戰(zhàn)力。與萘系、氨基系、密胺系高效減水劑的試驗對比見表1。

4 　NF 脂肪族系高效減水劑的配伍性

該產品可單摻使用,更適合復配使用,一系列的試驗表明,可與其它系列高效減水劑符合使用,而且性能更趨完善。按適當比例復合后,減水效果出現疊加效應,特別對高膠結材料用量的混凝土不再出現過粘、抓底現象,適合配制高強高性能混凝土。

該產品可不必摻加保塑組份,而只需添加木質素類或羥基羧酸類緩凝劑就可以復配出性能優(yōu)良的泵送劑,用該種泵送劑配制的商品混凝土和易性好,保塑效果顯著,泵送性能大大改善。

5 　工程應用

經過半年多時間的推廣,NF 脂肪族系系列產品已應用到預制構件廠、商品混凝土攪拌站等單位。構件廠用戶普遍反映混凝土工作性能大為改善,需蒸養(yǎng)構件的蒸養(yǎng)時間大大縮短;攪拌站用戶也反映該產品對水泥適應性好,應用之可有效改善混凝土由于骨料質量差而出現的和易性不佳問題,并且可泵性大大提高,解決了150m高度泵送問題。

該產品由于具有一定的著色力,使新拌混凝土呈淺黃色,但硬化后混凝土的顏色會恢復正常,不影響混凝土的硬化性能和外觀效果,可放心使用。

6 　結論

(1)NF 脂肪族系高效減水劑的生產工藝已經成熟,無“三廢”產生,是一種綠色環(huán)保材料;

(2)NF 脂肪族系高效減水劑是一種性能更為優(yōu)良的高效減水劑,它減水率高,適應性強,應用范圍廣;與市場上其它品種的高效減水劑相比,具有顯著的性能及價格優(yōu)勢,應用前景廣闊。

[參考文獻]

[1 ]潘祖仁編. 高分子化學[M] . 北京:化學工業(yè)出版社.

　原作者：逄魯峰