氨基磺酸盐减水剂CN200410016579[1].7

氨基磺酸盐高性能减水剂的合成及应用摘要：以对氨基苯磺酸、苯酚和甲醛等为原料，设计并合成了一种氨基磺酸盐减水剂。

研究了原料摩尔比、反应温度和反应时间等工艺参数对产物塑化效果的影响规律，并测试了掺加以最佳工艺合成而得的氨基磺酸盐减水剂( sulphonated aminophenol based plasticizer ，ASP) 的净浆和混凝土的各项性能。

结果表明：与常用的萘系高效减水剂相比，ASP 除具有更强的分散性外，其与水泥适应性较强，对混凝土坍落度损失的控制能力十分理想，是一种高性能减水剂，特别适合于大流动性高强混凝土的配制。

关键词：高效减水剂；氨基磺酸盐减水剂；坍落度损失控制在混凝土中掺加适量高效减水剂，可以使混凝土在相同流动性情况下，大幅度减少用水量，降低水灰比，从而大幅度提高强度，改善混凝土抗渗、抗碳化和抗化学侵蚀等一系列物理力学性能。

在水灰比不变的条件下，掺加适量高效减水剂还可大幅度改善新拌混凝土的和易性，并可配制自流平、自填充混凝土[ 1 ]。

自1962 年日本服部健一首先研制成功萘磺酸甲醛缩合物高效减水剂(即萘系高效减水剂) 并生产应用以来，高效减水剂的用量日益增加[ 1 ]。

1971 年至1973 年，原西德成功开发Melment 减水剂(磺化三聚氰胺高效减水剂，即：密胺系高效减水剂) ，并用于流态混凝土(即：坍落度为18～22 cm 的大流动性混凝土) 的配制。

20 世纪70 年代末、80 年代初预拌商品混凝土的发展对高效减水剂的性能尤其是坍落度的经时保持性提出了新要求[2 ，3 ]。

随后近20 年，关于高效减水剂的研究工作主要集中在掺萘系和密胺系高效减水剂混凝土的坍落度损失控制方面，并由此形成了泵送剂、控制坍落度损失泵送剂等系列产品。

高性能混凝土概念的提出和发展，以及商品泵送混凝土的快速推广应用，对减水剂的各项性能均提出了更高要求。

原有的高效减水剂品种，如最广泛使用的萘系和密胺系高效减水剂由于减水率有限、与水泥适应性不十分理想等原因，其在高强、高性能混凝土中的广泛应用受到一定限制[ 4 ，5 ] 。

氨基磺酸盐高效减水剂的研发及复配作者：刘驰来源：《中国科技博览》2013年第19期【摘要】采用缩合聚合反应合成了低塌落度损失的氨基磺酸盐高效减水剂。

探讨了缩合法生产氨基磺酸盐高效减水剂的工艺过程以及复配对高效减水剂性能的影响。

【关键词】氨基磺酸盐高效减水剂塌落度工艺过程复配当前我国规模生产和应用的高效减水剂品种有：萘磺酸甲醛缩合物系（BNS）、三聚氰胺磺酸盐甲醛缩合物系（MS）、氨基磺酸盐系、脂肪族磺酸盐系、聚羧酸盐系。

氨基磺酸盐减水剂的主要特点有：此类减水剂属于非引气可溶性树脂减水剂；生产设备相对于萘磺酸系减水剂要简单、投资小、实际生产过程容易控制；该产品对不同品种水泥的适应性好、减水率高、耐久性好、冬季无结晶现象、混凝土的塌落度经时损失小（120min 内基本无损失），尤其适用于水灰比较小的高性能混凝土，在水灰比达到0.3左右时其减水率可达到30%；如果原材料配方及工艺过程参数的控制不当，或者配合比不当掺量偏高时，会造成砂浆或混凝土泌水，使混凝土拌合物产生离析分层，混凝土和易性变差，施工困难并对混凝土质量可能造成严重影响。

高性能减水剂的主要性能由主导官能团决定，所以设计高减水率官能团时必须要有SO3H 或COOH，要保持塌落度必须要有OH基团。

因此需要研究同时带有SO3H、OH还有NH2基团的高效减水剂。

本文探讨的氨基磺酸盐系高效减水剂的工艺配比和工艺过程，已经成功应用于生产实践。

1、高效混凝土减水剂合成及性能测试1.1 合成实验部分1.1.1 主要原料对氨基苯磺酸钠（98%以上，工业级），尿素，苯酚（纯度 99 %，工业级），甲醛（37%左右，工业级），催化剂，水。

1.1.2 反应原理氨基磺酸盐减水剂是由对氨基苯磺酸钠、水、苯酚、甲醛、尿素、催化剂在一定的工艺条件下通过缩合聚合反应而成。

从苯酚的分子结构来看，其羟基与苯环直接相连，羟基系邻对位定位基，因此苯环邻、对位上的氢比较活泼，在碱性环境下，和羰基化合物发生缩合反应，形成分支较多、极性较强的体型支链结构。

新型氨基磺酸盐高效减水剂的合成、复配及应用毕业论文1绪论1.1 论文研究背景混凝土减水剂，是能够减少混凝土用水量的外加剂。

它可以定义为能保持混凝土坍落度不变，而显著减少其拌和水量的外加剂。

混凝土减水剂多属表面活性剂，借助极性吸附及排斥作川，降低水泥颗粒之间的吸引力而使之分散，从而取得减水的效果，故称之为分散剂（Dispersion agent)或超级塑化剂(Super plasticizer)。

采用减水剂的目的在于提高混凝土的强度，改善其工作性，泌水性，抗冻性，抗渗性和耐蚀性等[1]。

混凝土减水剂的发展有着悠久的历史。

20 世纪30 年代，美国、英国、日本等国家已相继在公路、隧道、地下等工程中开始使用引气剂。

1935 年美国E1W1 斯克里普彻(Scripture) 首先研制成木质素磺酸盐为主要成分的塑化剂，揭开了减水剂发展的序幕。

早期使用的减水剂有木质素硝酸盐、松香酸钠和硬脂酸皂等[2]。

20 世纪60 年代，β-萘磺酸甲醛缩合物钠盐(SNF)和磺化三聚氰胺甲醛缩合物(SMF) 这两种高效减水剂研制成功，并且在混凝土工程中得到了广泛应用，使混凝土技术的发展上升到更高阶段[3]。

从60 年代到80 年代初，是高效减水剂的发展阶段，该阶段减水剂的特点是减水率较高，但混凝土坍落度损失较快，无法满足泵送等施工要求，不能用于制备高性能和超高性能混凝土。

通常是在减水剂中复合缓凝组分等方法解决,但复合缓凝组分会带来新的问题，如影响混凝土早期强度的发展等[4]。

混凝土改性的第三次突破，就是以高效减水剂的研究和应用为标志的。

通过高效减水剂的使用，使混凝土技术进入由塑性到干硬性再到流动性的第三代。

木质素类减水剂属于普通型减水剂，虽然它有制作方便、价格低廉等优点，但其减水率太低(8~10%左右)，对混凝土的增强不够，且提高混凝土的耐久性能较差。

它的使用条件也受到较多的限制，要求气温在5摄氏度以上，混凝土在无水石膏、工业氟石膏作调凝剂会出现异常凝结现象，在减水剂超过掺和量时，混凝土的强度不仅不增加反而要降低，混凝土甚至长时间不结硬等的缺点。

氨基磺酸盐高效减水剂研究现状与发展趋势目前国内研制生产且被广泛使用的高效减水剂，按照其化学成分分类主要有：改性木质素磺酸盐高效减水剂、萘系高效减水剂、三聚氰胺磺酸盐甲醛缩合物、氨基磺酸盐系高效减水剂、聚羧酸盐系高效减水剂］1 , 2 ］。

高效减水剂的作用主要有：（1）在保持拌和物水灰比不变的情况下，改善其工作性；（2）在保持和易性不变的前提下，掺入减水剂可以使混凝土单位用水量减少，提高混凝土强度。

（3）在保持混凝土强度不变的前提下，使用减水剂可以降低单位水泥用量］1, 2］。

最新统计资料表明我国高效减水剂年产量已有93.7万t,非萘系高效减水剂占17.4%，氨基磺酸系高效减水剂产品在全国18个省、市生产，年产量达9.5万t :3］o氨基磺酸系高效减水剂由于生产工艺简单，是当前国内外最具有发展前途的高效减水剂之一［4］o1氨基磺酸系高效减水剂的分子结构及性能特点氨基磺酸系高效减水剂是由单环芳烃衍生物苯酚类化合物、对氨基苯磺酸和甲醛在一定温热含水条件下缩合而成。

其中苯酚类化合物可以是一元酚、多元酚或烷基酚、双酚，也可以是以上化合物的亲核取代衍生物。

甲醛也可以用乙醛、糠醛、三聚甲醛等代替:5, 6 ］。

到目前为止，氨基磺酸系高效减水剂确切的分子结构不是很清楚，但是普遍认同得基本的分子单元如图1 ［5 ］所示。

W I訊坯議醜系高效耳水剂的通式R 为一£ --阳4乩-戍-CH恣0H由图1可知，氨基磺酸盐高效减水剂属于芳香烃环状结构。

线性结构主链上含有大量的磺酸基（—SO3H）、氨基（-NH2）、烃基（-0H）等亲水性官能团，其中主导官能团是磺酸基（-SO3H）。

憎水主链由苯基和亚甲基交替链接而成，因其分子结构特点是长支链，短主链，其分子的极性很强。

独特的分子结构赋予氨基磺酸系高效减水剂许多不同于萘、蒽等磺酸盐减水剂的优良性能。

亲水性官能团朝向水溶液，容易以氢键的形式与水分子缔合，在水泥颗粒表面形成一层稳定的溶剂化水膜，阻止水泥颗粒之间的直接接触，起到了润滑作用，因此氨基磺酸盐高效减水剂具有极强的分散作用和防止坍落度损失的能力。

专利名称：氨基磺酸盐复合型高效减水剂及其酸碱分步聚合制备方法
专利类型：发明专利
发明人：刘明华,叶莉
申请号：CN200410014922.4
申请日：20040512
公开号：CN1569723A
公开日：
20050126
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种氨基磺酸盐复合型高效减水剂及其酸碱分步聚合制备方法，其制备工艺步骤如下：先将质量分数为9.5～26.6％氨基苯磺酸(盐)、1.5～15.5％苯酚、0.2～5.5％含酰胺基团的化合物以及0.5～8.0％酚类衍生物和水加入反应器中，搅拌均匀后，将反应体系的pH值调至3.0～5.5，加热升温至75℃～100℃后，在1.0～3.0h内滴加8.0～45.0％缩合剂，继续反应0.5～3.0h后，将上述体系中的pH值调至8.0～9.0，并加入适量的含酰胺基团的化合物,在75℃～100℃下反应2～6h 后，再将反应体系中的pH值调至9.5～12.5，在85℃～100℃下反应1.0～5.0h后降温出料。

该产品为红棕色液体或粉剂，其重均分子量Mw为6000～45000，数均分子量Mn为1000～10000，产品的综合性状指标明显优于国内市场上的其它产品，而且整个生产过程无“三废”(废气、废水、废渣)排放，因此本制备工艺是一个清洁化、环境友好工艺。

申请人：刘明华
地址：350002 福建省福州市工业路523号福州大学怡园西村8幢605室
国籍：CN
更多信息请下载全文后查看。