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母液浓度(%)2025303540
聚羧酸盐减水剂粉剂FOX-8HP的制备与应用
  摘要:本文介绍了聚羧酸盐减水剂粉剂fox-8hp的合成工艺、制粉方法和推荐应用配方。

关键词:聚羧酸盐减水剂;粉剂;合成;制粉;应用

前言

随着混凝土工业的迅速发展,利用混凝土外加剂来改善混凝土性能越来越得到人们的重视。聚羧酸盐减水剂是近几年来国内外研究的热点,它在混凝土中应用具有很多独特的优点,比如这种减水剂能与不同的水泥有相对好的适应性;在掺量低时能使混凝土具有好的流动性;在低水灰比时具有低粘度和相对好的坍落度保持性等[1-3].

目前,聚羧酸盐减水剂大部分以水剂的形式在市场上销售,对于长距离运输显然不经济,且无法应用于干粉砂浆如自流平砂浆、高强灌浆料、保温砂浆、抹面砂浆、瓷砖粘结砂浆等方面。我公司为适应市场的需求,经过研发人员的不懈努力、成功开发出聚羧酸盐减水剂粉剂fox-8hp,将粉剂溶于水后就能还原成水剂,且性能不受影响。

1合成

1.1原料

甲氧基聚乙二醇醚丙烯酸酯、烯丙基聚乙二醇醚、丙烯酸、丙烯磺酸钠、巯基乙酸、过硫酸钾、亚硫酸钠、氢氧化钠

1.2工艺

在洁净的反应器中,依次投入纯净水、丙烯磺酸钠、亚硫酸钠,升温到70℃,滴加甲氧基聚乙二醇醚丙烯酸酯、烯丙基聚乙二醇醚、丙烯酸、巯基乙酸四者的混合物,同时滴加过硫酸钾的水溶液。滴加完后保温反应2小时,降温到50℃,用50%氢氧化钠溶液中和到ph值为9.0,即得到聚羧酸盐减水剂水剂fox-8h。

2制粉

将制得的聚羧酸盐减水剂水剂fox-8h进行气流式喷雾干燥等特殊工序,最后经过过筛即得到自身流动性能优异、具有滑爽手感的聚羧酸盐减水剂粉剂fox-8hp,且长期存放不粘结、不结块。

不同的喷粉工艺条件下所制备的聚羧酸盐减水剂粉剂fox-8hp的粉剂外观、含水率、粘壁情况都有一定差异。

2.1母液浓度对粉剂的影响

在进风温度为160℃,压缩空气压力为0.6mpa的条件下进行喷粉:

粉剂外观含水率(%)粘壁情况
浅黄色,粉状,有结块3.5粘壁多
浅黄色,粉状2.7粘壁少
浅黄色,粉状1.5不粘壁
浅黄色,粉状1.6不粘壁
浅黄色,粉状1.2不粘壁

从表中可知,高浓度的母液制得的粉剂的含水率低,且不粘壁,从能耗上也是高浓度有优势,但实际操作中母液浓度越高其粘度越大,喷粉时雾化越困难,产量低。综合实际情况,母液浓度为35%时,经济效率都比较高。

2.2压力对粉剂的影响

将母液浓度为35%的聚羧酸盐减水剂fox-8h在进风温度为160℃的条件下进行喷粉:

空气压力(mpa)0.40.50.60.70.8
粉剂外观含水率(%)粘壁情况
黄色,粉状,颗粒大2.8粘壁多
浅黄色,粉状2.0粘壁少
浅黄色,粉状1.5不粘壁
浅黄色,粉状1.2不粘壁
乳白色,细腻粉状1.2粘壁少

从喷粉的调试生产中得出这样的结论:只要有粘壁的现象的发生,都将严重影响生产,因为清塔太费时费工。空气压力越高所产生的噪声越大,所以空气压力在实际操作控制在0.6mpa.

2.3进风温度对粉剂的影响

将母液浓度为35%,在压缩空气压力为0.6mpa的条件下进行喷粉:

进风温度(℃)140150160170180
粉剂外观含水率(%)粘壁情况
浅黄色,粉状,有结块3.0不粘壁
浅黄色,粉状2.3不粘壁
浅黄色,粉状1.5不粘壁
浅黄色,细腻粉状1.3不粘壁
浅黄色,细腻粉状1.1粘壁少

从实际操作中得知:进风温度越高,出口温度也越高,这就造成了能源的浪费;只要能得到合格的粉剂,进风温度尽可能的低些,因而实际操作中选取160℃的进风温度。

2.4助干剂加入量对粉剂的影响

由于母液的粘度大,我们试想加入助干剂来降低物料的粘度辅助干燥。设计工艺条件为:在母液浓度为35%的料中加入适量的助干剂,压缩空气压力为0.6mpa,进风温度为160℃。

助干剂加入量(%)0125
粉剂外观含水率(%)粘壁情况
浅黄色,粉状1.5不粘壁
浅黄色,粉状1.4不粘壁
浅黄色,粉状1.3不粘壁
浅黄色,细腻粉状0.8不粘壁

从试验的结果来看,加入助干剂后,粉剂的含水率降低;助干剂加入量少,效果不明显;加入量多,粉剂的成本增加不少,且助干剂不能回收,造成环境污染,因而加入助干剂无经济价值。

2.5聚羧酸盐减水剂粉剂fox-8hp的技术指标

检测项目外观堆密度0.315mm筛筛余率ph值含水率净浆流动度砂浆减水率
单位检测标准
淡黄色粉末
kgm3510±10
%≤15
9.0±0.5(20%水溶液)
%≤3
mm≥240
%≥20

3性能对比

3.1匀质性能对比:

项目净浆流动度,mm砂浆减水率,%
fox-8h母液fox-8hp水泥
280285金猫p.o42.5
22.222.0金猫p.o42.5

从数据来看,说明母液经过喷粉后净浆、砂浆性能未发生变化。

3.2混凝土试验

水泥:金猫p.o42.5;砂:江西赣江中砂,细度模数2.8;

石子:连续级配,5-31.5;减水剂:苏州弗克fox-8h系列。

配合比

水泥390
石子减水剂(折固)
14080411120.78

试验结果

减水剂名称fox-8h母液fox-8hp
初始坍落度mm扩展度mm含气量%28d强度mpa
210500*5203.452.3
205510*5153.551.9

从混凝土的试验结果来看,说明母液经过喷粉后应用于混凝土其性能未发生变化。

4.应用

聚羧酸盐减水剂粉剂fox-8hp能应用于水泥基灌浆料、自流平砂浆、瓷砖胶粘剂、干粉类聚合物防水砂浆等领域。

4.1在水泥基灌浆料中的应用

推荐配方:

原材料普通硅酸盐水泥高铝水泥膨胀剂纤维素醚聚羧酸盐减水剂粉剂可再分散乳胶粉消泡剂早强剂缓凝剂触变剂
规格或型号质量百分比
52.538
a9007
tanlon6085~7
0.1~3mm48
lalun6010.05~0.2
fox-8hp0.3~0.5
talon8062~5
lalun8020.1~0.3
dekon6020.05
kulan6010.1~0.6
lalun6020.1~0.3

4.2在水泥基自流平砂浆中的应用

推荐配方:

原材料普通硅酸盐水泥高铝水泥无水石膏石英砂重钙粉煤灰可再分散乳胶粉聚羧酸盐减水剂粉剂纤维素醚消泡剂早强剂缓凝剂
规格或型号质量百分比
52.528
a9007
5
60~140目40
400~600目10.5
二级6
talon8062~5
fox-8hp0.3~0.5
lalun6020.05~0.2
lalun8020.1~0.3
dekon6020.05
kulan6010.1~0.6

4.3在水泥基瓷砖胶粘剂中的应用

推荐配方:

原材料普通硅酸盐水泥石英砂重钙纤维素醚纤维可再分散乳胶粉聚羧酸盐减水剂粉剂分散剂触变剂
规格或型号质量百分比
52.540
70~140目45
400~600目8
lalun6040.5~2
lalun6080.5~2
talon8012~6
fox-8hp0.1~0.5
lalun8010.1~0.4
lalun6020.1~0.5

4.4在干粉类聚合物防水砂浆中的应用

推荐配方:

原材料普通硅酸盐水泥石英砂粉煤灰聚羧酸盐减水剂粉剂可再分散乳胶粉talon808消泡剂触变剂防水剂纤维素醚
规格或型号刚性质量(%)柔性质量(%)
52.54030
70~200目4555
二级1010
fox-8hp0.3~1.00.3~1.0
talon8011~5
1~5
lalun8020.1~0.30.1~0.3
lalun6020.5~1.00.5~1.0
lalun9010.01~0.030.01~0.02
lalun6040.1~0.3

5结论

1)采用甲氧基聚乙二醇醚丙烯酸酯、烯丙基聚乙二醇醚、丙烯酸、丙烯磺酸钠等单体能合成性能优良的聚羧酸盐减水剂水剂。

2)35%聚羧酸盐减水剂母液在进风温度为160℃,压缩空气压力为0.6mpa的条件下进行喷雾干燥制得的粉剂fox-8hp的性能与母液相比未发生变化。

3)聚羧酸盐减水剂粉剂fox-8hp在水泥基灌浆料、自流平砂浆、瓷砖胶粘剂、干粉类聚合物防水砂浆等领域都可以应用。

参考文献

[l]姜玉,庞浩,廖兵。聚羧酸系高效减水剂的研究和应用[j].化工进展,2007:37-41.

[2]李国云,张太龙,胡久宏,傅雁。聚羧酸盐减水剂的合成与性能研究[j].化学工程师,2008:57-59.

[3]卞荣兵,沈健。聚羧酸混凝土高效减水剂的合成和研究现状[j].精细化工,2006,:179-182.

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