详细介绍:
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[2] )、 高效减水剂(又称 超塑化剂,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[2] )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[2] ),并又分别分为早强型、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。[3]
木质素磺酸盐
木质素磺酸盐是 亚硫酸法制浆的副产物。[4] 木质素磺酸盐的分子量为2000~5000, 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。[5] 它的原料是 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、木质素磺酸钠、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%。[3]
制备方法
:一般主要有两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。
如吉林开山屯化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,先经生物发酵处理脱糖提取 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。 术材种类不同、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。[5]
(2)对 碱木质素或硫酸盐木质素用 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。由于碱木质素 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:亚硫酸与术质素分子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。[5]
在国外,木质素磺酸盐被看作是一种环保型的产品,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。[5]
萘磺酸盐减水剂
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。该类减水剂
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%。
制备方法:
萘磺酸盐减水剂的合成路线如下: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:1.3一1.4。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,以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行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;最大预期理论值为18.3。[6]
工业生产流程:
(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
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