试析脂肪族羟基磺酸盐高效减水剂的合成及应用性能研究

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1、分类号!Q皇21UBC——密级——学校代码：学号：～，．78614[1056l200237000201030华南理工大学硕士学位论文脂肪族羟基磺酸盐高效减水剂的合成及应用性能研究张华指导老师姓名：亟田堑芏虱监嚣虽丝王皇篚遍堂医申请学位级别：亟±专业名称：丝堂王理论文提交日期：2QQ墨：Q鱼论文答辩日期：2Q!!：曼学位授予单位和日期：一一坐直堡三太堂：答辩委员会主席：垒垒垒堑拯。论文评阅人：杰壶亟堑』童彗坚趁望摘要摘要萘系高效减水刹是目前应用量最大、应用面最广的高效减水剂，其生产和应用技术已趋于成熟，但是性能上的不足和原料价格的上涨影响了其生产和应用，促

2、进了非萘系高效减水刹的发展。脂肪族羟基磺酸盐是近几年发展起来的非萘系高效减水剂，它合成工艺简单，减水率高，增强效果显著，引气量小，受到了越来越多的关注，相关的研究越来越活跃，并有了少量的生产和应用。但是还有很多问题没有解决，合成方面，各个因素对产物分散性能的影响，研究者们得出的结论不同，有的结论甚至相反，反应机理还没深入研究。应用方面，减水分散作用机理也没有深入的研究。本文以丙酮、甲醛和亚硫酸钠为主要原料合成了脂肪族羟基磺酸盐高效减水剂，研究了物料配比、反应物浓度、聚合温度和反应时间对产物分散性能的影响，确定了合成脂肪族羟基磺酸盐高教减水剂的优化工艺条件

3、并研究了应用性能．对反应机理初步进行了探讨。优化的工艺条件是：物料配比是n(丙酮)：n(甲醛)：n(亚硫酸钠)=l：2：0．4，反应物浓度0．36～0．40g／mL，聚合温度足80。C，反应时间是3h。针对优化工艺条件卜产物稳定性差的问题，本文对提高稳定性进行研究：改变产物的pH、聚合反应结束后再次磺化、调节反应物仞始pH。降低pH后，产物的粘度大大降低，稳定性得到了很大的改善，将产物pH改变为¨～12较为适宜：聚合后再次磺化，磺化剂用量为n(亚硫酸钠)：n(丙酮)--0．05、反应时间30min时，得到的产物稳定性提高，滴节反应物初始pH后产物的稳定性

4、没有提高。综合考虑产物的分散性和稳定性，确定了两个优化的工艺参数：物料配比n(丙酮)：件(甲醛)：H(亚硫酸钠)=l：2：0．4、反应物浓度0’36～O．40∥mL、聚合温度80℃、反应时间3h，此工艺条件下的产物简写为A；物料配比n(丙酮)：n(甲醛)：n(亚硫酸钠)=l：2：0．5、反应物浓度0．36～O．40g／mL、聚合温度80℃、反应时间3h，此工艺条件下的产物简写为B。产物A具有优良的分散性能，掺量0．5％水灰比0．3时水泥净浆流动度达到255mm，但是其稳定性较差，常温下放置约4个月后变得很粘稠失去分散性：B的分散性能稍差，掺量0．5％水灰

5、比0．3时水泥净浆流动度为235mm，但是其稳定性较好，可在常温下放置半年。实验测定了脂肪族羟基磺酸盐高效减水刺A、B对水泥净浆、砂浆和混凝土影响。脂肪族羟基磺酸盐高效减水剂在掺量较高时具有较好的净浆流动度保持性能。掺量为l％时，掺入A的水泥净浆流动度在2h内增长17．2％，掺入B的水泥净浆流动度在2h内仅减少2．8％。脂肪族羟基磺酸特对水泥净浆有轻微的缓凝作用，掺量为0．5％时．掺入A的水泥净浆初凝时附和终凝时间分别延长85min、毕南上里工大学颂十学位论文60rain，掺入B的水泥净浆初凝和终凝时间分别延长125rain、90min。A和B具有较好的

6、保水性能，掺量o．6％时，掺入A的砂浆泌水率是1．5％，掺入B的砂浆泌水率是0．9％。合成的脂肪族羟基磺酸赫高效减水剂具有优良的减水增强效果，掺量为0．6％时，掺入A的混凝土减水率达19．5％，3d、7d和28d的抗压强度比分别为185％、157％和144％：掺入B的混凝土减水率达18．5％，3d、7d．28d抗压强度比分别为265％、220％和208％。脂肪族羟基磺酸盐高效减水剂A、B加入水中后水的表面张力变化很小，不具有表面活性剂的典型特征：起泡性实验表明，脂肪族羟基磺酸盐高效减水剂的起泡性小，泡沫稳定性差，属于非引气高效减水剂。关键词：脂肪族羟基磺

7、酸盐：高效减水剂；合成；稳定性：应用性能IIABsTRACTABSTRACTNaphthalenesulphonicformaldehydeisthewidespreadusedconcretesuperplas—ticizerintheworld．Itsmanufacturingandapplyingtechniquesaremature．Fortherisingpriceandnaphthaleneandthedefectofthiskindofsuperplasticizer,otherSU·perplasticizersaredevelopedn

8、owadays．Aliphatichydroxylsulphonateisone