CN102898057B - 高减水型改性脂肪族减水剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高减水型改性脂肪族减水剂及其制备方法，它由下述重量份的原料制备而成：焦亚硫酸盐，酮类化合物，醛类化合物，分散剂，活性剂，液碱，水。其制备方法为：先将水、焦亚硫酸盐、液碱、分散剂加入反应容器内，进行加热升温，在温度为30~50℃条件下加入酮类化合物，搅拌；然后滴加醛类化合物溶液，控制滴加速度，在1~3h滴加完毕；最后加入活性剂，升温至80~100℃，聚合反应2~4h。本发明用价格便宜的焦亚硫酸盐代替价格高的亚硫酸盐，同时使用了部分其它价格便宜的原料参与合成反应，有效的降低了减水剂的成本；使用了含长侧链的活性剂，提高了空间位阻效应，使合成的减水剂有更高的减水效果，适应性更好。

Description

高减水型改性脂肪族减水剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及减水剂领域，特别是涉及一种高减水型改性脂肪族减水剂及其制备方法。
背景技术
随着混凝土技术的发展，高效减水剂已经成为混凝土外加剂中最重要的组成部分。目前国内的外加剂市场中，高效减水剂主要仍以萘系、聚羧酸为主。然而，萘系减水剂受其结构制约，无法从根本上改善混凝土保坍性能；聚羧酸减水剂虽保坍性能优异，与水泥适应性好，但因价格昂贵，其应用范围受到一定的限制。
脂肪族减水剂是上世纪80年代发展起来的一种新型减水剂。它是以丙酮、甲醛、亚硫酸盐等为主要原料，经过磺化、缩合而制得的阴离子高分子表面活性剂。脂肪族减水剂具有掺量低、硫酸钠含量少（小于1%）、冬天无结晶、对钢筋无锈蚀等特点，属于早强非引气型减水剂，目前在高强管桩生产中应用较多。然而，随着亚硫酸盐的价格不断上涨，也增加了脂肪族减水剂的成本，另外，但其减水率相对于萘系要稍高一点，保坍性能和适应性一般，已不能满足对其其高性能化的要求了。
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的降低了减水剂的成本，使合成的减水剂有更高的减水效果，适应性更好的高减水型改性脂肪族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：提供一种高减水型改性脂肪族减水剂，它由下述重量份的原料制备而成：
焦亚硫酸盐          5~15份，
酮类化合物          2~8份，
醛类化合物          5~40份，
分散剂              1~5份，
活性剂              1~8份，
液碱                2~15份，
水                  5~20份。
在本发明一个较佳实施例中，所述减水剂由下述重量份的原料制备而成：
焦亚硫酸盐          6~10份，
酮类化合物          3~6份，
醛类化合物          10~35份，
分散剂              1~3份，
活性剂              1~5份，
液碱                3~10份，
水                  7~18份。
在本发明一个较佳实施例中，所述焦亚硫酸盐为焦亚硫酸钠或焦亚硫酸钾。
在本发明一个较佳实施例中，所述分散剂为木质素磺酸盐。
在本发明一个较佳实施例中，所述分散剂为木质素磺酸钠。
在本发明一个较佳实施例中，所述活性剂为非离子表面活性剂。
在本发明一个较佳实施例中，所述活性剂为聚氧乙烯型非离子表面活性剂。
在本发明一个较佳实施例中，所述酮类化合物为丙酮、戊酮、环己酮或丙烯酮，所述醛类化合物为甲醛、乙醛、苯甲醛或丁烯醛。
为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种高减水型脂肪族减水剂的制备方法，包括以下步骤：
先将水、焦亚硫酸盐、液碱、分散剂按照重量份数加入反应容器内，进行加热升温，在温度为30~50℃条件下加入酮类化合物，搅拌20~40分钟；然后滴加醛类化合物溶液，控制滴加速度，在1~3 h滴加完毕；最后加入活性剂，升温至80~100℃，聚合反应2~4 h，即可得到高减水型改性脂肪族减水剂。
本发明的有益效果是：
1、本发明用价格便宜的焦亚硫酸盐代替价格高的亚硫酸盐，同时使用了部分其它价格便宜的原料参与合成反应，有效的降低了减水剂的成本。
2、本发明使用了含长侧链的活性剂，提高了空间位阻效应，使合成的减水剂有更高的减水效果，适应性更好。
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
一种高减水型改性脂肪族减水剂，按照如下步骤制成：
先将水12份、焦亚硫酸钠8份、液碱5份、木质素磺酸钠分散剂2份加入反应容器内，进行加热升温，在温度为50℃条件下加入丙酮5份，搅拌40 min；然后滴加甲醛溶液20份，控制滴加速度，在2 h滴加完毕；最后加入烯丙醇聚氧乙烯醚活性剂3份，升温至80℃，聚合反应4 h，即可得到高减水型改性脂肪族减水剂。
实施例2
一种高减水型改性脂肪族减水剂，按照如下步骤制成：
先将水7份、焦亚硫酸钠6份、液碱3份、木质素磺酸钠分散剂1份加入反应容器内，进行加热升温，在温度为30℃条件下加入丙酮3份，搅拌35 min；然后滴加甲醛溶液10份，控制滴加速度，在1 h滴加完毕；最后加入烯丙醇聚氧乙烯醚活性剂1份，升温至90℃，聚合反应3 h，即可得到高减水型改性脂肪族减水剂。
实施例3
一种高减水型改性脂肪族减水剂，按照如下步骤制成：
先将水18份、焦亚硫酸钠10份、液碱10份、木质素磺酸钠分散剂3份加入反应容器内，进行加热升温，在温度为40℃条件下加入丙酮6份，搅拌30 min；然后滴加甲醛溶液32份，控制滴加速度，在3 h滴加完毕；最后加入烯丙醇聚氧乙烯醚活性剂5份，升温至100℃，聚合反应2 h，即可得到高减水型改性脂肪族减水剂。
本发明用价格便宜的焦亚硫酸盐代替价格高的亚硫酸盐，同时使用了部分其它价格便宜的原料参与合成反应，有效的降低了减水剂的成本。本发明使用了含长侧链的活性剂，提高了空间位阻效应，使合成的减水剂有更高的减水效果，适应性更好。
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 (8)

1.一种高减水型改性脂肪族减水剂，其特征在于，它由下述重量份的原料制备而成：
焦亚硫酸盐          5~15份，
酮类化合物          2~8份，
醛类化合物          5~40份，
分散剂              1~5份，
活性剂              1~8份，
液碱                2~15份，
水                  5~20份，
其中，所述活性剂为非离子表面活性剂。
2.根据权利要求1所述的高减水型改性脂肪族减水剂，其特征在于，它由下述重量份的原料制备而成：
焦亚硫酸盐          6~10份，
酮类化合物          3~6份，
醛类化合物          10~35份，
分散剂              1~3份，
活性剂              1~5份，
液碱                3~10份，
水                  7~18份，
其中，所述活性剂为非离子表面活性剂。
3.根据权利要求1或2所述的高减水型改性脂肪族减水剂，其特征在于，所述焦亚硫酸盐为焦亚硫酸钠或焦亚硫酸钾。
4.根据权利要求1或2所述的高减水型改性脂肪族减水剂，其特征在于，所述分散剂为木质素磺酸盐。
5.根据权利要求4所述的高减水型改性脂肪族减水剂，其特征在于，所述分散剂为木质素磺酸钠。
6.根据权利要求1或2所述的高减水型改性脂肪族减水剂，其特征在于，所述活性剂为聚氧乙烯型非离子表面活性剂。
7.根据权利要求1或2所述的高减水型改性脂肪族减水剂，其特征在于，所述酮类化合物为丙酮、戊酮、环己酮或丙烯酮，所述醛类化合物为甲醛、乙醛、苯甲醛或丁烯醛。
8.一种制备权利要求1或2的高减水型改性脂肪族减水剂的方法，其特征在于，包括以下步骤：
先将水、焦亚硫酸盐、液碱、分散剂按照重量份数加入反应容器内，进行加热升温，在温度为30~50℃条件下加入酮类化合物，搅拌20~40 min；然后滴加醛类化合物溶液，控制滴加速度，在1~3 h滴加完毕；最后加入活性剂，升温至80~100℃，聚合反应2~4 h，即可得到高减水型改性脂肪族减水剂。
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