[發(fā)明專利]一種低成本改性三聚氰胺高效減水劑

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010173147.2
• 申請日: 2010-05-06
• 公開（公告）號: CN101845132A
• 公開（公告）日: 2010-09-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮恩娟;傅秀新;趙洪義;朱化雨
• 申請（專利權(quán)）人: 山東宏藝科技股份有限公司
• 主分類號: C08G12/40
• 分類號: C08G12/40;C08G12/38;C04B24/30;C04B103/30
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技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明屬建筑材料外加劑和化學(xué)合成技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種低成本改性三聚氰胺高效減水劑及其制備方法。

背景技術(shù)：

現(xiàn)代混凝土的生產(chǎn)、應(yīng)用離不開混凝土外加劑，外加劑已成為混凝土中除了水泥、水、砂、石外的第五種組成部分。減水劑是外加劑中應(yīng)用面最廣，使用量也最大的一種，其用量占到外加劑總用量的80％以上。高效減水劑是一種減水率高，既不緩凝也不引氣的減水劑。由于高效減水劑的出現(xiàn)才使高強(qiáng)度、大流動度混凝土得以實(shí)現(xiàn)，保證了混凝土施工新工藝的發(fā)展。目前常用的高效減水劑有萘系減水劑、氨基磺酸鹽類減水劑、脂肪族系減水劑、三聚氰胺類減水劑和聚羧酸系減水劑等。

與一般混凝土減水劑相比較，三聚氰胺系高效減水劑能顯著提高混凝土的強(qiáng)度和耐久性；無引氣性，不會在混凝土內(nèi)部形成大量氣泡：對純鋁酸鹽水泥有很好的適應(yīng)性，和其它品種外加劑相容性好，可一起使用或復(fù)配成多功能復(fù)合外加劑使用；對蒸汽養(yǎng)護(hù)工藝適應(yīng)性優(yōu)于其它類型高效減水劑；可以作為防水材料的主要組分來使用，在彩色裝飾混凝土、耐熱防火混凝土、油井加固混凝土及一些特殊工程中有很好的應(yīng)用前景。但是該類減水劑存在生產(chǎn)成本高，難以制成粉劑，庫存與運(yùn)輸費(fèi)用高，以及反應(yīng)苛刻要求嚴(yán)格、質(zhì)量難以控制等缺點(diǎn)。這些大大影響了它的大批量生產(chǎn)及推廣應(yīng)用。專利申請?zhí)枮?00310115062.9所公開的改性三聚氰胺高效減水劑是對以往三聚氰胺高效減水劑進(jìn)行改性，延緩混凝土的凝結(jié)時(shí)間，解決混凝土在運(yùn)輸、施工過程中坍落度損失大的問題，但是其成本較高。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明在降低成本上作了許多探索工作，在保持三聚氰胺系高效減水劑優(yōu)良性能的同時(shí)，以較為廉價(jià)的活性單體尿素代替部分昂貴的三聚氰胺單體，合成了成本較為低廉的三聚氰胺系高效減水劑。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

本發(fā)明的低成本改性三聚氰胺高效減水劑，其特征在于：它以尿素、三聚氰胺、甲醛、亞硫酸氫鈉、焦亞硫酸鈉為主要原料，輔以氫氧化鈉和硫酸作為pH調(diào)節(jié)劑，在50～95℃的溫度條件下，經(jīng)過4～8小時(shí)的羥甲基化、磺化、縮合反應(yīng)、堿性重整等四個(gè)反應(yīng)步驟，生成淡黃色透明的三聚氰胺高效減水劑。

上述的低成本改性三聚氰胺減水劑，其特征在于：各組分的含量(重量)百分比為：三聚氰胺4～20％、尿素4～20％、亞硫酸氫鈉5～10％、甲醛2～30％、焦亞硫酸鈉5～10％、氫氧化鈉0.05％～5％、硫酸0.05～5％、水10～70％。

本發(fā)明所述的三聚氰胺高效減水劑，各步驟工藝條件如下：

步驟1羥甲基化階段

(1)反應(yīng)物的摩爾比為：

三聚氰胺∶尿素∶甲醛＝(0.2～0.8)∶(0.2～1)∶(1.5～6)；

(2)反應(yīng)溫度：70～85℃；

(3)反應(yīng)時(shí)間：50～60min；

(4)pH值：在8～10之間。

步驟2磺化反應(yīng)階段

(1)反應(yīng)物的摩爾比為：

亞硫酸氫鈉∶焦亞硫酸鈉∶三聚氰胺∶尿素

＝(0.5～1.5)∶(0.5～1)∶(0.5～1)∶(0.5～1)；

(2)反應(yīng)溫度：80～90℃；

(3)反應(yīng)時(shí)間：100～120min；

(4)pH值：在10～12之間。

步驟3縮合反應(yīng)階段

(1)反應(yīng)溫度：50～60℃；

(2)反應(yīng)時(shí)間：100～140min；

(3)PH值：4.5～6之間。

步驟4堿性重整階段

(1)反應(yīng)溫度：85～95℃；

(2)反應(yīng)時(shí)間：60～90min；

(3)pH值：8.5～10.5之間。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明有如下優(yōu)點(diǎn)：

(1)減水率高，性能穩(wěn)定，摻量較低，無明顯引氣和緩凝性，在實(shí)際工程應(yīng)用中流動性好，凝結(jié)時(shí)間短。

(2)成本較低，利用合理的改性方案和適當(dāng)?shù)娜〈浚诒３譁p水劑使用性能的情況下，成功用尿素代替部分價(jià)格昂貴的三聚氰胺單體，大幅度降低生產(chǎn)成本。

(3)在蒸養(yǎng)混凝土中應(yīng)用效果優(yōu)于其它品種減水劑，在不改變混凝土配合比的情況下，加入本發(fā)明減水劑，可使蒸養(yǎng)后強(qiáng)度提高35～40％，縮短蒸養(yǎng)時(shí)間1.5～2.5小時(shí)。

具體實(shí)施方式：

實(shí)施例1(配比為摩爾比)