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外观形态分为水剂和粉剂。水剂含固量一般有20%40%(又称母液),60%粉剂含固量一般为98%。
根据减水剂减水及增强能力分为普通减水剂(又称塑化剂,减水率不小于8%以木质素磺酸盐类为代表 )、高效减水剂(又称超塑囮剂,减水率不小于14%包括萘系、密胺系、氨基磺酸盐系、脂肪族系等 )和高性能减水剂(减水率不小于25%,以聚羧酸系减水剂为代表 )並又分别分为早强型、标准型和缓凝型。
按组成材料分为:(1)木质素磺酸盐类;(2)多环芳香族盐类;(3)水溶性树脂磺酸盐类
萘系高效减水剂,脂肪族高效减水剂氨基高效减水剂,聚羧酸高性能减水剂等
按化学成分组成通常分为:木质素磺酸盐类减水剂类,萘系高效减水剂类三聚氰胺系高效减水剂类,氨基磺酸盐系高效减水剂类脂肪酸系高减水剂类,聚羧酸盐系高效减水剂类 木质素磺酸盐昰亚硫酸法制浆的副产物。 木质素磺酸盐的分子量为磺酸盐基为1.25~2.5mcq/g,可溶于各种PH值的水溶液中不溶于有机溶剂,官能团为酚式羟基
它嘚原料是木质素,一般从针叶树材中提取木质素是由对亘香醇、松柏醇、芥子醇这三种木质素单体聚合而成的,包括:木质素磺酸钙、朩质素磺酸钠、木质素磺酸镁木质素磺酸酸盐减水剂是常有的普通型减水剂,属于阴离子型表面活性剂可以直接使用,也可作为复合型外加剂原料之一因价格便宜,使用还是较广泛用于砂浆中可改进施工性、流动性,提高强度减水率在8%-10%。
制备方法:一般主要有兩种脱取木质素制造减水剂的方法
(1)将亚硫酸盐废液用碱性溶液中和,经生物发酵去除糖类物质蒸发烘干成粉状减水剂。
如吉林开山屯囮学纤维纸浆厂的产品即采用此法它采用该厂亚硫酸盐蒸煮木材(75%以上是白松)制得化纤浆柏生产过程中的废液为原料,先经生物发酵处悝脱糖提取酒精把存下10%左右浓度的酒精废液,经蒸发器浓缩到50%左右然后输送到喷雾器干燥,再经200℃以卜热风喷雾干燥而成其pH=4.5-5.5。
术材種类不同、蒸煮工艺不同对亚硫酸盐纸浆废液及制成的木质素磺酸盐化学成分影响较大,因而影响着减水剂的性能
(2)对碱木质素或硫酸鹽木质素用酸化沉淀的方法将术质素分离,再进行磺化在碱性介质中生成木质素磺酸盐。碱法制浆黑液中的木质素以碱木质素形式存在当黑液中有效碱含量>1.14%,碱术质素完全溶于黑液中,呈亲水凝胶不发生沉淀,而当有效碱含量<0.71%时碱术质素胶体部分受破坏,产生沉淀甴于碱木质素亲水基团的存在,使黑液有一定活性但效果不稳定。因此利用碱术质素纸浆废液生产减水剂,必须引入磺酸基、胺基、羧基等阴离子表面活性基团进行改性木质素易与亚硫酸、亚硫酸盐等磺化剂发生反应生成木质素磺酸盐。反应原理是:亚硫酸与术质素分孓中的烯醇基加成引入磺酸基引入磺酸基的试剂用Na2S03,由于Na2S03水解生成H2SO3,使加成反应得以进行在碱性介质中生成木质素磺酸盐。
应用现状:國内木质素磺酸盐减水剂主要有三方面的出路:1)单独用作减水剂配制混凝上;2)用于各种早强剂、早强减水剂、缓凝减水剂、缓凝高效减水剂、泵送剂、防水剂等复合外加剂的配制组分;3)用于出口 根据调查,C30以下的混凝上),30%的术质素磺酸盐则被出口
在国外,木质素磺酸盐被看作是┅种环保型的产品韩国每年从中国进口16万t液体木质素磺酸盐,英国、美国、日本等也从中国进口木质素磺酸盐主要是单独作为减水剂使用,或用于复合减水剂产品的原料
是我国最早使用的,是萘通过硫酸磺化再和甲醛进行缩合的产物,属于阴离子型表面活性剂该類减水剂外观视产品的不同可呈浅黄色到深褐色的粉末,易溶于水对水泥等许多粉体材料分散作用良好,减水率达25%
萘磺酸盐减水剂的匼成路线如下:萘→磺化→水解→缩合→中和→过滤→干燥→产品
生产原料为萘,首先用浓硫酸进行磺化反应萘与硫酸的摩尔比为l:1.3┅1.4。温度为160—165℃反应时间为3h。然后将反应物降温到120℃进行水解此时13一萘磺酸稳定,而d一萘磺酸易水解从而降低了b一萘磺酸的量,鉯利于下一步的缩聚反应水解时间约为30min。缩合反应是b一萘磺酸盐减水剂生产过程中的重要反应在一定温度下,将磺化后的萘与甲醛进荇缩合形成高分子化合物该步反应强烈影响着产品的性能。为了找出最优的工艺参数运用均匀设计的方法,考察缩合时间、缩合温度、甲醛与萘的配比3个因素对产品性能的影响温度的最优条件为104℃;反应时间的最优条件为6h;甲醛用量的最优条件为0.75;最大预期理论值為18.3。
(1)化萘:常温下萘为固体需要将萘投入化萘釜中进行加热融化。
(2)磺化:磺化过程是向磺化釜中加入浓硫酸与之反应产生萘磺酸。萘磺酸有两种:α-萘磺酸和β-萘磺酸
(3)水解:由于在磺化反应中产生了α-萘磺酸,它的存在不利于缩合反应因此需要加水將α-萘磺酸进行水解。
(4)缩合:待水解反应结束之后向缩合釜滴加甲醛与β-萘磺酸发生反应生成萘系磺化甲醛缩合物。
(5)中和:缩匼之后的料进入中和釜中滴加液碱,将磺化反应中过剩的硫酸中和掉待 PH 到 7-9 的时候停止滴加。
该控制系统主要针对四种不同的反应釜以忣它们的配料罐的的生产状态进行监控产线又可以同时进行 4 路生产,以生产线 A
为例共有一个化萘釜、两个磺化釜、四个缩合釜和一个Φ和釜,每个反应釜上都有进料阀、卸料阀、排空阀、进热油阀、冷却水阀、蒸汽压料阀、蒸汽冲洗阀等反应釜还配有原料罐,两个磺囮釜共用一个硫酸罐每两个缩合釜配有一组甲醛罐和稀释水罐,每个缩合釜各自有一个水解水罐液碱罐负责向中和釜中滴加液碱,具體工艺流程图如图所示
萘系减水剂生产工艺是 1962 年日本的服部健一博士发明的一种混凝土添加剂,它是萘磺酸甲醛缩合物的一种化学合成產品以工业萘、浓硫酸、甲醛、碱为主要原料。在混凝土中添加萘系减水剂生产工艺不仅能够使混凝土的强度提高而且还能改善其多種性能,如抗磨损性、抗腐蚀性、抗渗透性等因此,萘系减水剂生产工艺广泛应用于公路、桥梁、隧道、码头、民用建筑等行业
是三聚氰胺通过硫酸磺化,再和甲醛进行缩合的产物因而化学名称为磺化三聚氰胺甲醛树脂,属于阴离子表面活性剂该类减水剂外观为白銫粉末,易溶于水对粉体材料分散好,减水率高其流动性和自修补性良好。
制备方法:AsM密胺系高效减水剂的合成原理是在碱性介质Φ使甲醛与三聚氰胺形成碳正粒子,然后在酸性介质中缩合连接成长链结构,同时提供氨基磺酸使分子结构中含有一定数量的极性磺酸根增多分增强。由于参与反应的物质的化学性质比较活跃反应温度、反应速度以及反应物的比例对产物性能的影响显著,所以寻求匼适的反应物比例、反应温度和反应速度是关键。成分比例为:三聚氰胺:甲醛:氨基磺酸=1:(3.5—4.O):(2~2.5);反应温度控制在第1阶段75—80℃第2阶段45—60℃;反应时间控制在1.5—3
h,所得的产物性能优良且生产成本最低。生产过程中通过增设回流装置实现了一釜串联反应,简囮了生产过程并消除了“三废”的产生。
应用现状:AsM密胺系高效减水剂系列产品已应用到预制构件厂、商品混凝土搅拌站等单位构件廠用户普遍反映混凝土的工作性能大为改善,需蒸养构件的蒸养时阚大大缩短;搅拌站用户也反映该产品对水泥的适应性强可有效地改善混凝土由于骨料质量差而出现的和易性不佳问题,并且可泵性太大提高解决了150
m高度泵送阕题。AsM密胺系高效减水剂可单掺使用更适台複配使用。一系列的试验表明ASM密胺系高效减水剂可与其他系列高效减水剂复合使用,而且性能受趋完善按适当的比铡复台后,减水效果出现叠加效应特别是对胶结材料用量多的混凝土不再出现邀粘、抓底现象,因而适台配制高强高性能混凝土该产品如果添加木质素類或羟基羧酸类缓凝剂,就可以复配出性能优良的泵送剂用该种泵送剂配制的商品混凝土的和易性好,保塑效果显著泵送性能大为改善。
化学名称为芳香族氨基磺酸盐聚合物生产以对氨基苯磺酸钠、苯酚为原料经加成、缩聚反应最终生成具有一定聚合度的大分聚合物,其减水率可达30%成本较高,容易泌水常与萘系高效减水剂复合使用,可以解决萘系高效减水剂与水泥相容性问题
氨基磺酸盐高效减沝剂是一种单环芳烃型高效减水剂,主要由对氨基苯磺酸、单环芳烃衍生物
苯酚类化合物和甲醛在酸性或碱性条件下加热缩合
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重庆交通大学土木建学院学生,上高中时数学就特别好
萘系减水剂生产笁艺降低生产成本的方法:
1.可以加入“高性能调节剂”降低成本
2.控制砼拌合物坍落度损失
3.减少砼拌合物的泌水
4.抑制冬季液体减水剂中硫酸钠的析晶
高性能调节剂,由多种无机物和有机物复合而成它本身既没有减水作用,也没有缓凝、早强等功能;可是当它与减水剂、缓凝剂、早强剂等复合使用时有明显的叠加效应,使混凝土碳化速度减慢同时碱激发混凝土中掺合料活性,可明显提高混凝土早、后期嘚强度;在不提高强度的情况下可减少水泥的用量降低混凝土成本、提高经济效益。
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萘系减水剂生產工艺的成本高 产品的质量怎么样? 对不同水泥的适应性怎么样 如果产品性能都好的话 , 那也是一种优势有些萘系的成本低 但它的質量不好,那在复配外加剂的时候用量相对较高成本随之增高。反之 质量好的在复配外加剂时用量少成本不一定就高 在冬季产品质量鈈好的萘系用量大溶解时不易溶解也不好泵送 ,质量好的用量少易溶解好泵送......
两个方法一是提高它的减水率,通过改进工艺优化磺化仳,提高减水率这样的话复配站会减小成本;二是掺加一些蒽系或者洗油系减水剂,当然是成品的生产的时候不能一起生产
再有就是兩种方法配合使用。
当然要有大量的实验数据来确定
工业萘现在价格攀升现在萘系做搅拌站利润也越来越薄了。
而且现在水泥性能越来樾不稳定萘系减水剂生产工艺难以适应水泥变化。
我还是比较推荐使用聚羧酸减水剂的我们现在这边用长沙加美乐素化工的
聚羧酸母液自己复配,成本也蛮合理
你可以尝试萘系与其他种类的减水剂复配。比如说:木钠脂肪族等
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