[发明专利]低成本改性氨基磺酸系高效减水剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及到一种低成本改性氨基磺酸系高效减水剂及其制备方法，其降低 成本的主要方法在于使用低成本的工业废料及粗制工业品作为原料，属于建筑材 料技术领域。

背景技术

混凝土减水剂是高性能混凝土中的一个重要组成成分。目前在国内市场上， 高效减水剂以萘系和聚羧酸系减水剂为主，后者由于价格较高，主要用于客运专 线等高性能混凝土中，另外还有密胺树脂和氨基磺酸系高效减水剂等。萘系减水 剂的缺点是坍落度损失较大，并且含有一定量的硫酸钠，低温环境下很容易出现 结晶沉淀，严重限制了它的冬季使用范围；而聚羧酸系高效减水剂及氨基磺酸系 减水剂价格较高，影响其广泛应用。

氨基磺酸系高效减水剂是一种芳香族氨基磺酸盐醛类缩合物，具有对水泥粒 子的高度分散性，与水泥的相容性好，减水率高达25％以上，混凝土的耐久性好， 且1～2小时内基本无坍落度损失，合成工艺简单。但其除价格较高外还存在掺量 临界点难以控制，容易造成混凝土的泌水、扒底等问题。因此对其进行改性降低 成本并改善上述缺陷，一直是混凝土外加剂领域非常受重视的问题。

对于氨基磺酸系高效减水剂的改性研究，报道较多的是利用木质素或尿素进 行，也有利用栲胶或含羧基单体等改性的研究报道。CN101224958A将碱木素磺 化后与对氨基苯磺酸钠、苯酚、甲醛等进行缩合制备了磺化碱木素改性氨基磺酸 系高效减水剂；CN101157531A则将碱木质素先与苯酚进行酚化改性，然后与氨 基苯磺酸盐、甲醛进行缩合制备改性氨基磺酸系高效减水剂；CN1648099A则直 接用木钙进行了改性研究；CN1583649A、CN1458108A及CN1528699A均用尿素 进行改性；CN1970489A同时以萘系高效减水剂和尿素对氨基磺酸系高效减水剂 进行了低成本化改性研究；CN101293757A以聚氧乙烯醚改性合成了聚醚改性型 氨基磺酸系高效减水剂；CN101234865A利用纸浆稀黑液制备了木质素磺酸盐改 性接枝脂肪族高效减水剂。迄今为止，没有关于使用工业废酚渣，粗制对氨基苯 磺酸及草浆黑液进行低成本化改性氨基磺酸系高效减水剂的制备方法及其应用的 报道。使用本发明制备混凝土减水剂可以节约资源，变废为宝，有利于环境保护， 造福于社会及人类。

发明内容

技术问题：本发明的目的是提供一种低成本改性氨基磺酸系高效减水剂及其 制备方法，此高效减水剂的制备方法中，使用草浆黑液作为改性剂对氨基磺酸系 高效减水剂进行改性，进一步降低成本，并改善一般掺有氨基磺酸系高效减水剂 的新拌混凝土易泌水、扒底的缺陷。

技术方案：本发明涉及低成本改性氨基磺酸系高效减水剂，此减水剂使用粗 制对氨基苯磺酸、工业废酚渣及甲醛作为缩合单体，用草浆黑液作为改性剂，在 水溶液中化学合成，含有羟基、氨基、磺酸基等亲水基团。

本发明还涉及这种低成本改性氨基磺酸系高效减水剂的制备方法，包括以下 步骤：(1)将水加热至65～70℃，按上述比例投入粗制对氨基苯磺酸、工业废酚渣， 以及pH值调节剂总量的四分之三左右，边搅拌边升温至85～90℃；(2)滴加甲醛， 在10～30分钟内滴完，并保持温度在90～95℃之间，边搅拌边保温2～6小时；(3)加 入剩余pH值调节剂及草浆黑液，在温度85～90℃之间保温2～4小时；(4)冷却至 室温，即制备得液体产品。

该减水剂按重量百分比计，包括下述成分：

草浆黑液：        15～22％；

粗制对氨基苯磺酸：10～17％；

工业废酚渣：      9～14％；

甲醛：            18～26％；

pH值调节剂：      4～7％；

                  余量为水。

所述粗制对氨基苯磺酸，其重量含量≥95％，作为合成单体。

所述的工业废酚渣包括炼油厂废酚渣、棉酚废渣及精制双酚A废渣中的一种 或任意几种的混合物。

所述的pH值调节剂为氢氧化钠、碳酸钠、氧化钙、氢氧化钙或氨水中的一种 或一种以上的混合物。

所述的草浆黑液的固含量为12％～15％，木质素含量为3％～6％。

低成本改性氨基磺酸系高效减水剂的制备方法包括以下步骤：