[發明專利]一種低成本低泌水氨基磺酸鹽高效減水劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201310022950.X
• 申請日: 2013-01-22
• 公開（公告）號: CN103113037A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發明（設計）人: 賴廣興;林添興;方云輝;鄭飛龍;鄭昌涯;溫慶如;黃小文
• 申請（專利權）人: 科之杰新材料集團有限公司;河南科之杰新材料有限公司;重慶建研科之杰新材料有限公司
• 主分類號: C04B24/20
• 分類號: C04B24/20;C04B103/30
• 代理公司: 廈門市新華專利商標代理有限公司 35203
• 代理人: 李寧

技術領域

本發明涉及一種混凝土高效減水劑及其制備方法，尤其是指一種低成本低泌水氨基磺酸鹽高效減水劑及其制備方法。

背景技術

混凝土減水劑是高性能混凝土中的一個重要組成成分，現有技術中，高效減水劑以萘系和聚羧酸系減水劑為主。其中，萘系減水劑的缺點是坍落度損失較大及低溫環境下容易出現結晶沉淀；而聚羧酸系減水劑使用價格高。

氨基磺酸鹽高效減水劑生產工藝簡單，具有減水率高、在低水灰比下流動性好、混凝土坍落度大且經時損失小等優點，然而，其在生產與應用中依然存在問題：一是其主要原料對氨基苯磺酸鈉和苯酚均為石油工業產品，原料價格偏貴，生產成本偏高；二是在應用過程中混凝土保水性不好，離析泌水現象嚴重，甚至漿體板結與水分離。

同時，造紙工業廣泛采用堿法造紙工藝，產生大量造紙廢水，俗稱“黑液”，造紙黑液30%-35%為無機物(主要為NaOH，Na₂SO₄，Na₂S，Na₂SiO₄，Na₂CO₃等)，65%-70%為有機物(主要為木質素、聚戊糖、有機酸、纖維素、半纖維素等)。現有技術中，對“黑液”利用主要就是將其轉化為木質素磺酸鹽。中國專利申請號200710030226.6公開了一種堿木質素改性氨基磺酸鹽高效減水劑的制備方法，得到的減水劑制備成本低，能大幅度改善混凝上流動性，提高抗壓強度；中國專利申請號200810070589.7公開了一種磺化堿木素改性氨基磺酸系高效減水劑及其制備方法，克服了產品對摻量敏感、泌水率高、混凝土易離析的缺點。然而，現有技術中尚未發現采用黑液直接與氨基磺酸鹽高效減水劑進行改性的技術。

發明內容

本發明的目的在于提供一種使用成本低且使混凝土不泌水的低成本低泌水氨基磺酸鹽高效減水劑及其制備方法。

為達成上述目的，本發明的解決方案為：

一種低成本低泌水氨基磺酸鹽高效減水劑，由以下組份按重量百分比配制而成：氨基苯磺酸或氨基苯磺酸鹽7-20%，酚類化合物8-15%，縮合劑12-18%，堿性調節劑4-9%，黑液2-10%，其余為水。

一種低成本低泌水氨基磺酸鹽高效減水劑的制備方法，包括以下步驟：

步驟一，前縮聚階段：將水加熱至50-60℃，將氨基苯磺酸或氨基苯磺酸鹽、酚類化合物及堿性調節劑加入反應釜中，邊攪拌邊升溫至60-80℃；滴加縮合劑，在60-120分鐘內滴完，并保持溫度在65-80℃；縮合劑滴加完成后升高溫度至80-90℃，保溫0.5-1小時；再升溫至90-100℃，保溫3-4小時；

步驟二，加黑液階段：降溫至70-80℃，加入水及黑液，用堿性調節劑調節體系的pH值在10-12；

步驟三，后縮聚階段：繼續升溫至90-100℃，保溫1-2小時后降溫出料，即制備產品。

進一步，氨基苯磺酸或氨基苯磺酸鹽為對氨基苯磺酸及其鈉鹽、4-氨基-1，3-苯基二磺酸及其鈉鹽或4-乙酰氨基苯磺酸及其鈉鹽中的一種或兩種。

進一步，縮合劑為甲醛、多聚甲醛中的一種或兩種。

進一步，酚類化合物為苯酚、雙酚A、雙酚S、對甲酚、間甲酚、混合甲酚、間苯二酚、氫醌、兒茶酚、α-萘酚或β-萘酚中的一種或兩種以上(含兩種)。

進一步，堿性調節劑為氫氧化鈉、氫氧化鉀、磷酸鈉、焦磷酸鈉、二聚磷酸鈉、三聚磷酸鈉、多聚磷酸鈉、硅酸鈉中的一種或兩種以上(含兩種)。

進一步，黑液為選自竹子、蔗渣、稻草、麥草、蘆葦、桉木、樺木、馬尾松一種或兩種以上(含兩種)的混合物通過堿法制得的黑液。

采用上述方案后，本發明低成本低泌水氨基磺酸鹽高效減水劑的制備方法，主要利用堿法造紙的黑液中含有較多量的木質素磺酸鹽。將黑液直接應用于改性，可減少回收的步驟，提高回收效率，降低成本，且可充分利用到黑液中含有的木質素磺酸鹽及殘留堿等成分，化害為益。

同時，采用本發明制備的氨基磺酸鹽高效減水劑，由于木質素磺酸鹽具有三維結構且其中含有大量的極性親水基團，當共縮聚改性后的減水劑加入到膠凝體系中后，水泥顆粒吸附減水劑陰離子，同時木質素磺酸鹽中的極性基團溶于水中，形成具有一定機械強度的溶劑化水化膜，不僅可以阻擋水泥顆粒的相互吸附，使得水泥顆粒分散，同時還會減少自由水的量，使得部分自由水環繞水泥顆粒周圍，潤濕水泥顆粒表面，因而，加入黑液改性之后的氨基磺酸鹽高效減水劑有較好的抗泌水性能。

與現有技術相比，本發明的有益效果在于：