SMF-1 型高效减水剂配方

配方简介

SMF-1型高效减水剂的化学成分为磺化三聚氰胺甲醛树脂。SMF-1型高效减水剂属于一种水溶性聚合物树脂,无色,热稳定性好,在混凝土拌合物中使用时,具有对水泥分散性好、减水率高、早强效果显著,基本不影响混凝土凝结时间和含气量的特点。

应用领域

SMF-1型高效减水剂作为分散剂,适用于工业、民用、国防工程,预制、现浇、早强、高强、超高强混凝土,蒸养混凝土、超抗渗混凝土、超1000℃的耐高温混凝土、大体积和深层基础的混凝土以及利于布筋较密、立面、斜面浇筑及炎热条件下施工的混凝土。

配方详情

配制方法

三聚氰胺与甲醛的摩尔比为(1:2.5) ~ (1:3)。

a.羟甲基化反应:

  1. 在装有温度计、冷凝器和搅拌机的反应釜中按配方量加入三聚氰胺、水、37%的甲醛溶液,搅拌下升温60℃。
  2. 开始时溶液为乳白色混浊状,反应20min后,溶液变为无色透明溶液,再反应20min后,羟甲基化反应结束。用30%NaOH溶液将体系的pH值调到10~11。
  3. 在60℃时,三聚氰胺溶解度较低,溶液呈乳白色,当反应基本完成时,溶液变清。当反应液的pH=7 ~8,形成稳定的羟甲基三聚氰胺;反应温度60℃为最佳。

b.磺化反应:

  1. 将羟甲基化产物和配方量亚硫酸氢钠投入反应釜中,升温到80℃,维持溶液的pH值在10~11,反应2h,磺化反应目标是将-NH-CH2OH 转变化-NH-CH2SO3Na,在羟甲基化三聚氰胺分子中引入阴离子表面活性基团-SO3Na。
  2. 羟甲基化三聚氰胺磺化反应由于在碱性介质中,体系中的过量甲醛在高pH下会发生歧化反应,生成甲醇和甲酸,使反应体系pH下降,易过早地发生羟甲基之间的缩聚反应,体系的黏度增大。
  3. 为确保磺化反应的顺利进行,在反应过程中应不断地检测体系的pH,及时用30%氢氧化钠溶液将体系的pH值调到10~ 11。

e. 缩合反应:

  1. 将反应体系的反应温度降低到50℃,用30%硫酸调整体系的pH为5 ~6,低pH缩合反应时间为1h。
  2. 羟甲基化三聚氰胺单体分子虽已引入阴离子表面活性基团-SO3Na, 但仍然不具有分散能力。在酸性条件下,上述单体进行失水缩合反应,从而达到阴离子小分子链增长和分子量增加的目的。
  3. 由于磺化羟甲基化三聚氰胺单体平均官能度为2左右,缩合反应的产物应为线形高分子,而且仍有少量未磺化的羟甲基化三聚氰胺单体参与反应,因而生成带支链的线形大分子。
  4. 在pH值为5~6条件下得到的缩合物的活性基为磺酸基。缩合反应温度超过75℃一般均会产生凝胶,合成得到产品的减水率也很差,达不到高效减水剂的要求。反应温度通常控制在50~60℃。
  5. 反应物的浓度过低,反应体系的反应分子碰撞几率降低,反应时间很长;浓度过高,缩聚很快,极易凝胶,反应不易控制。通常浓度在20%~ 50%较好。

d.中和反应:

  1. 将反应体系温度升到85℃,用30%氢氧化钠溶液将反应体系的pH值调到8~9,缩合反应时间维持1~2h。
  2. 高pH缩合反应可以提高产品的贮存稳定性。最后得到浓度为40%的水溶液产品或经真空脱水浓缩后,喷雾干燥得白色粉状产品,即SMF-1型减水剂。

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