速凝剂的分类及作用机理
速凝剂的分类及作用机理
李恒乐
（重庆文理学院化学与环境科学系）
摘要：本文主要介绍了常见各种速凝剂的特点、生产过程以及各种速凝剂在混凝土体系中对水泥水化的作用机理，指出了常见速凝剂的缺陷及其改进的方向和应用的前景。
关键词：速凝剂铝氧矾土碳酸盐水泥混凝土
速凝剂是混凝土调凝剂的一种，调凝剂是调节水泥凝结时间的外加剂。这类外加剂对混凝土的凝结时间和强度发展影响显著，其中有些调凝剂能促使混凝土的凝结，称为速凝剂；有些能显著促进混凝土的强度发展称为早强剂；还有些能明显延缓混凝土的凝结，则成为缓凝剂。它们对混凝土凝结作用的差异，为各类混凝土工程的质量提供了保证。
速凝剂能使混凝土在很短时间内凝结、硬化，因而广泛应用于喷射混凝土、灌浆止水混凝土及抢修补强工程中。其的主要性能特点是：
⒈ 有较高的早期强度，后期强度降低不能太大。
⒉ 使混凝土喷出或浇筑后3—5min内初凝，10min之内终凝。
⒊ 使混凝土具有一定的黏度，防止喷射混凝土回弹率过高。
⒋ 尽量减小水灰比，防止收缩开裂，提高抗渗性能。
⒌ 对钢筋无锈蚀作用。
速凝剂按其成分大致可以分成以下三类：
（一）铝氧熟料—碳酸盐系
主要速凝成分为铝氧熟料、碳酸钠以及生石灰。
铝氧熟料是有铝矾土矿（主要成分为NaAlO2,其中NaAlO2含量可达60%—80%）经过煅烧而成。属于此类速凝剂的产品有红星Ⅰ型、711型、782型等。
红星Ⅰ型速凝剂是由铝氧熟料（主要成分NaAlO2）、碳酸钠（NaCO3）、生石灰（CaO）按质量比1：1：0.5的比例配制而成，粉磨细度接近于水泥。成分中偏铝酸钠占20%、氧化钙占20%、碳酸钠占40%，其余为无速凝作用的硅酸二钙、硅酸钠和铁酸钠。
711型速凝剂是有铝矾土、碳酸钠、生石灰按一定比例配合成生料，将生料在1300度左右的高温下煅烧成铝氧烧结块，再将其与无水石膏按质量比3：1（铝氧烧结块：无水石膏）共同粉磨制成。其中偏铝酸钠占37.5%、无水石膏占25%，其余为硅酸二钙及中性钠盐等。
782型速凝剂是由矾泥、铝氧熟料和生石灰按质量比
74.5%:14.5%:11%的比例配制而成,这类速凝剂含碱量高，虽然早期强度发展快，但后期强度降低较大，但加入无水石膏后可以降低一些碱度和提高些后期强度。
（二）铝氧熟料—明矾石系
主要成分为铝矾土、芒硝（Na2SO4·10H2O），经过煅烧成为硫铝酸盐熟料后，再与一定比例的生石灰、氧化锌共同研磨而成。产品的主要成分为：偏铝酸钠、硅酸三钙、硅酸二钙、氧化钙和氧化锌。如阳泉一号即为此类速凝剂。这类速凝剂含碱量低一些，且由于加入氧化锌而提高了后期强度，但早期强度的发展却慢了一点。
（三）水玻璃系
以水玻璃（硅酸钠）为主要成分，为降低黏度需要加入重铬酸钾，或者加入亚硝酸钠、三乙醇胺等。其生产方法是将水玻璃调整到波美度30，再适当加入其他辅料。
属于此类速凝剂的产品有NS水玻璃速凝剂。国外产品有奥地利的西卡-1，瑞士的西古尼特-W。这类速凝剂凝结、硬化很快，早期强度高、抗渗性好，可以在低温下施工，缺点是收缩大。
前三类速凝剂都是以铝酸盐和碳酸盐或者硅酸钠为主要成分，再与其他无机盐类复合而成，一般的速凝剂都是用粉煤灰复配而成。
（四）其他类型
如成分为可溶性树脂的聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、羟基胺等制成的低碱有机类速凝剂，这些速凝剂凝结快、强度高。
还有液态速凝剂，它是对粉状速凝剂的改良。与粉状速凝剂相比，液态速凝剂更容易均匀地分散于混凝土拌合物中，从而可避免硬化混凝土质量波动。
速凝剂可使水泥在数分钟内凝结，其作用机理复杂，主要是由于速凝剂各组分之间以及这些组分与水泥中的石膏、矿物成分之间发生一系列的化学反应所致。
（1）铝氧熟料-碳酸盐系作用机理
主要反应如下：
Na2CO3+CaO+H2O→CaCO3+2NaOH
NaAlO2+2H2O→Al(OH)3+NaOH
2NaAlO2+3CaO+7H2O→3CaO·Al2O3·6H2O+2NaOH
2NaOH+CaSO4(石膏)→Na2SO4+Ca(OH)2
碳酸钠、铝酸钠与水作用生成氢氧化钠，氢氧化钠与水泥中的石膏反应生成过渡性的产物硫酸钠，使水泥浆中起缓凝作用的可溶性的浓度明显降低，此时水泥矿物组分
C3A就迅速溶解进入溶液中，水化生成六角板状的C3AH6,将加速水泥浆体的凝固。上述反应所产生的大量水化热也会促进反应进程和强度发展。此外在水化初期，溶液中生成氢氧化钙、硫酸根、三氧化二铝等组分，结合而生成高硫型水化硫铝酸钙，不仅对早期强度发展产生有利影响，也会使水泥浆体中的氢氧化钙浓度降低，从而促进C3S的水化，生成水化硅酸钙凝胶相互交织搭接形成网络结构的晶体而促进凝结。
（2）铝氧熟料-明矾石系作用机理
主要化学反应如下：
Na2SO4+CaO+H2O→CaSO4+2NaOH
CaSO4+2NaOH→Ca(OH)2+NaSO4
NaAlO2+2H2O→Al(OH)3+NaOH
2NaAlO2+3CaO+7H2O→3CaO·Al2O3·6H2O+2NaOH
大量生成的氢氧化钠，消耗了水泥浆体中的硫酸根，促进了C3A的水化反应。水化热的发生促进了反应进程和强度的发展。氢氧化铝、硫酸钠具有促进水化作用，使C3A 迅速水化生成钙矾石而加速凝结硬化。钙矾石的生成进一步的降低了液相中氢氧化钙浓度，又促进了C3S水化，生成水化硅酸钙凝胶，由此而产生了强度。由于早期大量生成的钙矾石，后期会向单硫型水化硫铝酸钙转化，致使水泥石内部空隙增加，因此，这类早期生成钙矾石产物的速凝剂均会使后期强度下降。
（3）水玻璃系作用机理
以硅酸钠为主要成分的水玻璃系速凝剂，主要是硅酸钠与水泥水化产物氢氧化钙反应：
Na2O ·nSiO2+Ca(OH)2→(n-1)SiO2+CaSiO3+2NaOH
反应中生成大量氢氧化钠，如前所述促进了水泥水化，从而迅速凝结硬化。
液体速凝剂一般都是烧碱和铝矾土反应生成主要成分为偏铝酸钠的水溶液，从而起到速凝作用。
因此，在水泥—速凝剂—水的体系中，由于Al2(SO4)3等电解质的竭力，以及水泥粉磨过程中所加石膏的溶解，使水化初期溶液中的硫酸根离子浓度骤增并与溶液中的
Al2O3,Ca(OH)2等组分急速反应，迅速声称微针柱状的钙矾石及中间次生成物石膏，这些新生晶体的生长、发展，在水泥颗粒间交叉连生成网络状结构而速凝。同时速凝剂中的铝氧熟料及石灰，不但提供了有利的放热反应，为整个水化体系提供40o C左右的反应温度，促进了水化产物的形成和发展，从而达到速凝的效果。
速凝剂对新拌混凝土性能的影响主要表现在缩短初、终凝时间，一般都可以做到3～5min内初凝，10min内终凝。
常见的国内速凝剂的性能：
凝结时间长短除与速凝剂本身成分、掺量及性能有关外，还取决于水泥品种和环境温度。
水泥品种对速凝效果的影响次序为：硅酸盐水泥〉普通硅酸盐水泥>矿渣硅酸盐水泥。这主要是由水泥中C3A、C3S相对含量的多少决定的。
使用时的环境温度对速凝效果影响很大，例如红星Ⅰ型：
掺量3% 20O C 初凝2min15s 终凝5min55s
10O C 初凝3min45s 终凝11min
掺量4% 5 O C 初凝5min25s 终凝13min
凡是使用速凝剂的混凝土后期强度都要低一点，为了弥补后期强度的损失，除加强养护外，还可以复合减水剂一起使用，保持相同流动度情况下，由减水降低水灰比来弥补强度损失。且速凝剂对混凝土的收缩有增大的趋势，这主要是由于水泥早期水化过快。
速凝剂是用量最大的混凝土外加剂，现在市场上的速凝剂都存在碱度过高的缺陷，或多或少的影响着混凝土的强度，因此在生产过程中一定要按照严格的物料配比来生产，使其碱度达到最低；有机类虽然不存在碱度的问题，但是其成本太高，很难在工程上大量使用。除有机速凝剂之外，快速凝结是随着钙矾石形成和增长而发生的。液体速凝剂优于粉末状速凝剂也已得到了验证。生成物安全的无腐蚀性的速凝剂将会进入市场。速凝剂价格也是个十分敏感的问题。在市场经济条件下，合理的价格是任何一种速凝剂产品推广应用的前提。目前国外生产的
速凝剂大多数虽然性能优良，但价格偏高。如2001年在我国进行市场推广的一种意大利速凝剂产品价格为11 000元/t，而我国目前市场上销售的SI KA和MBT系列无碱液态速凝剂价格仅为5 000元//t左右。我国目前生产和销售的速凝剂产品价格虽然低于进
口产品，但与传统速凝剂相比，价格仍偏高。速凝剂在未来有着很大的发展空间，同时也要求研发新型廉价的产品，从而满足工程上的各种需求，尤其是我国的速凝剂水平还跟发达国家存在着很大的差距，尤其是我国液态速凝剂的发展远远落后于国外，市售速凝剂大多数是粉状速凝剂，施工中普遍存在粉状速凝剂添加不均匀和粉尘较大的问题。液态速凝剂在使用性能上明显优于粉状速凝剂，这已是业内人士的共识。尤其是国际上盛行的质量稳定、扬尘少、回弹损失低、喷射作业综合经济效益高的湿喷施工方法的推广应用，在很大程度上有赖于湿喷机械和液态速凝剂的提供。所以更加要改进我们的技术，加快我国的混凝土外加剂的进步步伐。
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原油降凝剂作用机理
含蜡原油失去流动性缘于在低温下析出蜡晶，这些蜡晶大多呈板状或针状，互相结合在一起形成三维网目结构，并把低凝点的油分、油泥、胶质和沥青质等吸附在其周围，或包围在网状结构内形成蜡膏状物质，而使原油失去流动性。原油降凝剂的作用在于影响蜡晶的网目构造的发育过程，从而使原油的凝固点（倾点）降低。但必须指出，降凝剂不能抑制蜡晶析出，而只能改变蜡晶的形态。亦即加入降凝剂后，原油的浊点不会改变，只是蜡晶的形态变成了松散的蜡晶结构（Slack Wax），在施加一定的剪切力后，其网目结构易于破坏，或根本不形成网目结构，因而增加了原油的流动性，达到降低原油凝点的作用。 近几十年来，国内外有许多学者对降凝剂的作用机理进行过研究，目前公认的原油降凝剂的 作用原理是吸附与共晶理论。原油降凝剂改变蜡晶发育历程大致可分为三种类型： (1)晶核作用。原油降凝剂在高于原油浊点温度下结晶析出，它起着晶核的作用，并成为蜡晶发育的中心，使原油中的小蜡晶增多，从而不易形成大的蜡晶。 (2)吸附作用。原油降凝剂在略低于原油浊点的温度下析出，它被吸附在已经析出的蜡晶晶 核的活性中心，从而改变蜡晶的取向性，使其难于形成三维网目结构，并且减弱了蜡晶间的黏附作用。 (3)共晶作用。原油降凝剂在原油浊点温度下与蜡共同结晶析出，从而破坏蜡晶的结晶行为和取向性并减弱蜡晶继续发育的趋向。 添加降凝剂后蜡晶形态的改变情况，可利用馏分油进行显微镜观察。Lorensen等曾在-40℃低温下进行显微观察后证实，不含降凝剂的基础润滑油中的蜡晶呈20—150靘的针状结晶，加降凝剂后蜡晶变小、且形状也发生了变化。当然，加入不同的降凝剂其作用的形式也是不同的。如，使用烷芳族降凝剂时，蜡晶表面吸附了芳香族基团，而使蜡晶不再继续按原来的取向发展；而使用聚甲基丙烯酸酯类梳状结构聚合物降凝剂时，侧链的烷基与蜡形成共晶。此外，结晶的分枝随降凝剂浓度增加而增加，这是由于降凝剂对蜡晶发育的取向性起支配作用，从而使其不能形成牢固的三维网目结构。 近年来，对降凝剂作用机理的研究更加深入。王彪等在研究大庆原油和大港原油对降凝剂感受性的差异过程中发现，原油中加降凝剂后，在冷却过程中进行显微镜观察，如果蜡晶颗粒变大，该降凝剂即对该原油具有良好的降凝效果，反之则无降凝效果。实验所用的降凝剂F21为乙烯—醋酸乙烯（含少量磺酸盐）聚合物降凝剂，OEAM为马来酸酐和丙烯酸酯高碳醇酯类共聚物。作者认为造成这一现象的原因是由于原油的凝固过程包括蜡晶的形成、发育和蜡晶之间的凝胶化两个过程。加入降凝剂后如果能使蜡晶增大，在析出同样重量的蜡晶后体系中单位体积内蜡晶的表面能要比蜡晶颗粒小的不加降凝剂的体系要低。因而加降凝剂后的体系比较稳定，不易形成凝胶，从而降低了原油的凝固点。相反，所加入的降凝剂不能使蜡晶颗粒增大，体系的表面能无法降低，凝胶化过程也就不能推迟，所以这种降凝剂对这种原油不具有降凝效果。 梳状聚合物被广泛用做含蜡原油的降凝剂以改善低温流动性，这是目前所有降凝剂产品中最有价值的一类聚合物。Chichakli第一次用X射线衍射技术解释了降凝剂的作用机理，此后又有许多学者采用不同的技术手段研究了梳状聚合物与蜡晶的相互作用。Plate和
缓凝外加剂缓凝作用的化学本质
缓凝外加剂缓凝作用的化学本质 L 前言 水泥与水的水化反应是造成砂浆和混凝土硬化的主要原因，可以人为地 加速或减缓水泥水化过程，加速或减缓水泥水化过程是通过加入外加剂来达到的。缓凝作用是解决混凝土坍落度经时损失的两个重要作用之一。要搞清无机、有机缓凝外加剂化学反应的同异和本质并非易事。笔者曾从官能团入手，对合成有机大分子高性能外加剂作了一些研究，将合成有机高性能外加剂大分子里的官能团分成主导、非主导两种。主导官能团以SO3H、COOH、“SO3H-COOH”三种型式存在，C00H主导缓凝作用。含羧基的小分子羟基有机酸如柠檬酸、酒石酸、葡萄糖酸等也有很好的缓凝作用，说明羧基是产生缓凝这个重要作用的重要原因。但羧基的存在不能解释有缓凝效果的天然大分子淀粉、纤维素等不含羧基亦有优良缓凝作用这个事实，同样不能解释天然小分子蔗糖、葡萄糖等不含羧基亦有缓凝作用的问题。因此，羧基不是产生缓凝作用的唯一的一个原因。 应当指出，主导官能团是指存在于合成有机大分子或小分子有机物里的 羧基或磺基官能团，它只是完整分子里的某个部分——特征部分。通过从一个完整分子特征结构部分去认识缓凝作用，并不是从完整分子的整体和立体结构上面去认识。这种以局部、平面结构为切人点的认识方法，会有局限性，自然就不能解释无羧基存在的碳水化合物及无官能团存在的无机化合物产生缓凝作用这个 普遍问题。 为了解决这个问题，笔者在主导官能团的基础上，从局部扩大到有机外 加剂分子的整体和立体结构和基团不同的空间排列上，全面完整地研究有机物产生缓凝作用的本质原因的同时，也研究无机缓凝剂的缓凝本质，从深层次了解有机、无机缓凝剂产生缓凝作用的共性，即可了解有机、无机缓凝剂是否有相同的作用原理，这种共同作用是什么。通过对不同品种有机无机缓凝剂作系统、全面的分析研究，冀图找到一个能解释无机、有机缓凝剂产生缓凝作用的通用的又完整的缓凝理论。
缓凝剂技术简介
缓凝剂技术简介 缓凝剂是一种能延长混凝土凝结时间的外加剂。缓凝减水剂则是兼有缓凝和减水功能的外加剂。目的是用来调节新拌混凝土的凝结时间。缓凝剂可以根据要求使混凝土在较长时间内保持塑性，以便于浇筑成型或是延缓水化放热速率，减少因集中放热产生的温度应力造成混凝土的结构裂缝。 在流化混凝土中，缓凝剂可用来克服高效减水剂的坍落度损失，保证商品混凝土的施工质量。随着混凝土质量的提高以及高性能混凝土的问世，商品混凝土使用范围的不断扩大，缓凝减水剂及缓凝高效减水剂得到了日益广泛的应用。（一）缓凝剂品种与性能 ·缓凝剂主要用于延缓水泥的水化硬化速度，以使新拌混凝土在较长时间内保持塑性。目前在混凝土中使用的缓凝剂品种也较多。不同的缓凝剂其使用效果及作用机理也是不尽相同的。 ·按其生产来源分，可以分为工业副产品类及纯化学品类。 按其化学成分来分又可分为：无机盐类、羟基羧酸盐类、多羟基碳水化合物类、木质素磺酸盐类等。 按其化学成分分类如下： 1、无机盐类缓凝剂 最常用的无机盐类缓凝剂有磷酸盐、硼砂、硫酸锌、氟硅酸钠等。 磷酸盐是近年来研究较多的无机缓凝剂。磷酸(H3P04)并无明显的缓凝作用，某些磷酸盐则有较强的缓凝作用。如焦磷酸钠、二聚磷酸钠、三聚磷酸钠、磷酸二氢钾、磷酸二氢钠等。掺入磷酸盐会使水泥水化的诱导期延长，并且使硫酸钙的水化速度大大减缓。缓凝的机理主要是：磷酸盐与氢氧化钙反应在已生成的熟料相表面形成了“不溶性”的磷酸钙，从而阻碍了正常水化的进行。 出于性价比的综合考虑，在混凝土中使用较多的为三聚磷酸钠，其掺量在0.1%左右，根据工程要求及施工温度来确定适合掺量。 硼砂又名四硼酸钠，它的缓凝机理，主要是硼酸盐的分子与溶液中的钙离子形成络合物，从而抑制了氢氧化钙结晶的析出。络合物以在水泥颗粒表面形成一层无定形的阻隔层，从而延缓了水泥的水化与结晶析出。硼砂的掺量为水泥质量的1-2%。 其他的无机缓凝剂还有氟硅酸钠，主要用于耐酸混凝土。 硫酸锌具有一定的缓凝作用。但因无机盐类缓凝剂缓凝作用不稳定因此不常使用。 2、有机物类缓凝剂 有机物类缓凝剂是较为广泛使用的一大类缓凝剂，其中又可按其分子结构分成羟基羧酸盐类、糖类及其化合物、多元醇及其衍生物。 A、羟基羧酸盐类这是一类纯化工产品。由于其分子结构上含有一定数量的羟基(OH)和羧基(COOH)而得名。 其缓凝作用的机理：这些化合物的分子具有(OH)、(COOH)，它们具有很强的极性，由于吸附作用，被吸附在水化物的晶核（晶胚）上，阻碍了结晶继续生长，主要是对硫酸钙水化物结晶转化过程延缓和推迟。缓凝剂的掺量在0.05-0.2%
聚甲基丙烯酸酯型降凝剂的作用机理和应用范围
聚甲基丙烯酸酯型（PMAs）降凝剂作用机理和应用范围报告机构：绥芬河市万丰源经贸有限责任公司时间：2012年4月17日 关键字：降凝剂，润滑油降凝剂，聚甲基丙烯酸酯型降凝剂，PMAs,降凝剂的作用机理，如何选用降凝剂，降凝剂的应用范围，降凝剂的生产工艺，降凝剂的基本结构 一、降凝剂发明和为什么要使用降凝剂 降凝剂的出现是在20世纪20年代末期，偶然发现了氯化石蜡与萘的缩合物具有降凝作用，并于1931年申请了第一个降凝剂专利；30年代相继出现了氯化石蜡和酚的缩合物、聚甲基丙烯酸酯等商品的降凝剂，40年代聚丙烯酰胺、烷基聚苯乙烯等，50年代发表了聚丙烯酸酯、马来酸酯-甲基丙烯酸长链烷基酯共聚物等，60年代发表了烯烃聚合物、醋酸乙酯-富马来酸酯共聚物等，70年代发表了α-烯烃共聚物、马来酸酐-醋酸乙酯共聚物等降凝剂专利。迄今为止发表有关降凝剂的专利已有数百篇，合成的降凝剂也有数十种之多，但作为产品使用和销售的不过十余种。其中常用的有烷基萘、聚酯类、聚烯烃类三大类。 我们大家知道，倾点是在规定的实验条件下，保持油品流动的最低温度，是汽车等机械在冬季能否启动的重要因素，在低温下，环烷基油由于粘度增加而失去流动性，称为粘度倾点，降凝剂对粘度倾点不起作用；而石蜡基油则由于析出蜡结晶形成网状结构而失去流动性，降凝剂就是降低油品的这种倾点。其实要想得到低倾点的润滑油有两种途径，一是对基础油进行深度加氢脱蜡，可以得到低倾点的基础油，这样油品的收率降低了，同时脱掉大量有用的正构烃，也有损
油品质量和对添加剂的感受性；二是进行适度的脱蜡后，再加降凝剂达到要求的倾点，这是一种比较经济可行的办法，也是目前润滑油调和企业比较采用的一种普遍手段。我们国家石蜡基润滑油比例较大，降凝问题比较突出，所以油品中一般需要加入一定剂量的降凝剂。 二、简单分析降凝剂的作用机理和使用性能区别 1、作用机理：首先我们要了解为什么含蜡油在低温下凝固？ 含蜡油之所以在低温下失去流动性凝固，是由于低温下高熔点的固体烃也就是石蜡分子定向排列，形成针状或者片状结晶并相互联接，形成三维的网状结构，同时将低熔点的油通过吸附或溶剂化包于其中，致使整个油品失去流动性。 有关降凝作用机理的说法较多，但根据降凝剂在含蜡基础油成 蜡不同阶段所起的作用的不同，在当前比较公认的有晶核作用、吸附作用、共晶作用、吸附-共晶、增溶作用等。 1.1晶核作用 降凝剂在高于基础油析蜡温度下结晶析出，它起着晶核作用而成为蜡晶发育的中心，使基础油中的小蜡晶增多，从而不易产生大的蜡团。 1.2吸附作用 降凝剂吸附在已经析出的蜡晶晶核活动中心上，从而能改变蜡结晶的取向,减弱蜡晶间粘附作用。 1.3共晶作用 降凝剂在析蜡点下与蜡共同析出，从而改变蜡的结晶行为和取向性，并减弱蜡晶继续发育的趋向，蜡分子在降凝剂分子中烷基链上结晶。
缓凝剂概述
<三>缓凝剂概述 缓凝剂是一种能推迟水泥水化反应，从而延长混凝土的凝结时间，使新拌混凝土较长时间保持塑性。方便浇注，提高施工效牢，同时对混凝土后期各项性能不会造成不良影响的外加剂。目前．木质素硫磺盐是产量较大、应用较为广泛的缓凝剂。除此以外，糖蜜类、羟基羧酸类以及少数无机盐类缓凝剂也得到了普遍使用。因此。结合缓凝剂的不同种类，论述了缓凝荆的缓凝作用机理。 1缓凝剂的种类 缓凝剂的种类按其化学成可分为无机缓凝剂和有机缓凝剂两大类。 1．1无机缓凝剂 (1)磷酸盐、偏磷酸盐类缓凝剂磷酸盐、偏磷酸盐类缓凝剂是近年来研究较多的无机缓凝剂。正磷酸(H，P00的缓凝作用并不大，但各种磷酸盐的缓凝作用却较强。在相同掺量情况下，磷酸盐类缓凝刺中缓凝作用最强的是焦磷酸钠(№：P如7)。 (2)硼砂(Na：BJ畴·10H20)色粉末状结晶物质。吸湿性强，易溶于水和甘油，水溶液呈弱碱性．在干燥的空气中易缓慢风化。 (3)氟硅酸钠(NaZi瞄白色结晶物质，密度2．689·tin4，微溶于水．不溶于乙醇，有腐蚀性。一般掺量为水泥用量的0．1％-0．2％。 1．2有机缓凝剂 有机缓凝剂按其官能团的不同可分为木质紊磺酸盐、羟基羧酸及其盐、多元醇及其衍生物、糖类及碳水化合物等。 (1)羟基羧酸、氨基羧酸及其盐此类缓凝剂的分子结构中含有羟基，羧酸基或氨基，常见的此类缓凝剂有柠檬酸、葡萄糖酸、水杨酸等及其盐。此类缓凝剂的缓凝效果较强，掺量一般为水泥用量的O．05％--O．2％。 (2)多元醇及其衍生物多元醇及其衍生物的缓凝作用较稳定，特别是在使用温度变化时仍有较好的稳定性。其中一元醇缓凝作用较小．但随烷基的增加。表面话性增强；二元醇中的乙二醇基本没有缓凝作用，丙二醇以后的二元醇缓凝作用逐渐增强；丙三醇缓凝作用很强，甚至可以使水泥水化作用完全停止。此类缓凝剂掺量一般为水泥用量的0．05％-0．2％之间。 (3)糖类 葡萄糖、蔗糖及其衍生物和糖蜜及其衍生物．由于原料广泛、价格低廉，同时具有一定的缓凝作用。因此使用也较为广泛。其掺量一般为胶凝材料用量的O．1％-0．3％。 2缓凝剂的作用机理 2．1无机缓凝剂作用机理 水泥浆体凝聚过程的发展取决于水泥矿物的组成和胶体粒子问的相互作用．同时也取决于水泥浆体中电解质的存在状态。如果胶体粒子之间存在相当强的斥力，水泥凝胶体系将是稳定的．否则将产生凝聚。电解质能在水泥矿物颗粒表面构成双电层，并阻止粒子的相互结合。当电解质过龟时，双电层被压缩，粒子问的引力强，水泥凝胶体开始凝聚。绝大多数无机缓凝剂都是电解质盐类，可以在水溶液中电离出带电离子。阳离子的置换能力随其电负性的大小、离子半径以及离子浓度不同而变化。而同价数的离子的凝聚作用取决于它的离子半
原油降凝剂种类概述
原油降凝剂种类概述 摘要：在我国原油处理中，常使用降凝剂，原油降凝剂的作用是降低原油粘度，使原油在开采和运输过程中，减少阻力，增产增效。本文总结回顾了原油降凝剂的发展历程，详细介绍了各类原油降凝剂及其特点。 关键词：降凝剂发展历程特点 我国原油大部分属于高含蜡原油，蜡含量高达l5％～37％，个别原油蜡含量高达40％以上，且大部分集中在润滑油馏分内。此外，原油还含有胶质和沥青质等多种组分，给石油的开采和运输带来很多困难。如原油中含的水分就必须脱除，否则不仅影响后加工，也会增大运输负荷。由于原油的这种复杂组成，使得当温度降到某一值时，原油开始析出微小的晶粒，随着温度不断下降，蜡晶逐渐增多，最终形成结晶而失去流动性。由此可见，降低原油凝固点和改善其流动性能有着很重要的意义。为改善含蜡原油的流动性，采用了热处理、添加减阻剂、稀释、水悬浮等多种输送方法，但这些方法普遍存在能耗大、设备投资和管理费用高，且停输后再启动困难等问题。从降低能耗和生产成本、提高管道运行的安全性角度，向原油中添加合成化学降凝剂，是实现原油常温乃至低温输送的最简便、有效的方法。化学添加剂是通过降低原油凝固点、降低其粘度或减少其流动阻力来改进原油流动性的。 目前，最受瞩目的方法是加入降凝剂降低原油的凝点，增加其流动性。原油降凝剂是原油流动改性剂的一个重要组成部分，又称为低温流动改进剂。它们是一类能够降低石油及油品凝固点，改善其低温流动性的物质。近年来，用原油降凝剂来改善含蜡原油流变性的化学改性技术越来越受重视。 1 原油降凝剂的种类 含蜡原油失去流动性的原因是由于在低温下析出蜡晶，这些蜡晶大多呈板状或针状，并且相互结合在一起形成三维网目构造，把低凝点的油分、胶质、沥青质、污泥、水等吸附并包在里面，形成蜡膏状物质，而使原油失去流动性。降凝剂的作用是影响蜡晶形态和网目构造的发育过程，改变原油中蜡晶的尺寸和形状，阻止蜡晶形成三维空间网络结构。但是，降凝剂不能抑制蜡晶的析出，只能
生物柴油的低温流动性及其降凝剂
生物柴油的低温流动性及其降凝剂摘要：生物柴油是典型的“绿色可再生能源”。然而生物柴油的凝点一般在O℃时，其低温结晶和凝胶化限制了生物柴油在低温时的应用。生物柴油低温流动性能主要与生物柴油中的饱和脂肪酸甲酯的含量和分布有关，还与脂肪酸酯的支链程度有关。综述了改善生物柴油低温流动性的方法，降凝剂的作用机理及生物柴油降凝荆的研究、应用及发展前景。关键词：生物柴油；降凝剂；冷凝点；降凝机 理随着对能源需求量的日益增加和环保法规的日益严格，在众多的柴油机代用燃料中，生物柴油以其低排放，可直接应用于现有柴油机，无需对其进行结构改造而备受各国青睐。我国政府对生物燃料非常重视，并制定了多项政策以促进其发展。在国民经济和社会发展“十五纲要”中提出了要发展各种石油替代品，将发展生物液体燃料确定为国家产业发展的方向。所谓生物柴油就是以动植物油脂为原料，经化学反应变成可供柴油内燃机使用的一种燃料网。生物柴油是典型的“绿色可再生能源”。然而生物柴油的凝点一般在O℃时，其低温结晶和凝胶化限制了生物柴油在低温时的应用，因此改善生物柴油的低温流动性能尤为重要。一一、生物柴油的物化性质以常用的7种食用植物油为原料，采用碱催化酯交换法制成的纯植物油生物柴油为例，其各种生物柴油中脂肪酸甲酯的分布[91和凝点、冷滤点、倾点和粘度值如表1，表2。表1 7种植物油生物柴油中脂肪酸甲酯的相对含量从表l中可以看出不同生物柴油中不饱和脂肪酸甲酯含量从高到低的顺序为：菜籽油生物柴油>葵花籽油生物柴油>芝麻油生物柴油>玉米油生物柴油>大豆油生物柴油>花生油生物柴油>棉籽油生物柴油。生物柴油中饱和脂肪酸甲酯含量从高到低的顺序为：棉籽油生物柴油>花生油生物柴油>大豆油生物柴油>玉米油生物柴油>芝麻油生物柴油>葵花籽油生物柴油>菜籽油生物柴油，与生物柴油中不饱和脂肪酸甲酯含量的顺序正好相反。表2 7种植物油生物柴油的低温流动性能和粘度数据从表1可知，生物柴油的主要成分是混合脂肪酸甲酯，因此脂肪酸甲酯的分布与生物柴油的低温流动性能关系密切。从表1和表2可知，除花
缓凝剂对混凝土性能的影响_
缓凝剂对混凝土性能的影响 摘要：混凝土凝结硬化快慢决定于水化反应的快慢。加入缓凝剂，水泥水化反应变慢，混凝土凝结时间变长，有关混凝土性能也将随之发生变化。当缓凝剂掺量过大，水泥反应时间过长，导致有未反应的水泥内核，直接导致混凝土相关性能的降低甚至损失。当掺量过少时，缓凝剂未起到相应的作用，混凝土缓凝失败。当缓凝剂和其他外加剂共用时，将使混凝土某些性能得到强化，更好适应工程应用。 关键词：混凝土性能缓凝剂缓凝作用 1缓凝剂的工作原理分析 1-1水泥水化反应过程 水泥的水化反应主要是四种主要熟料矿物与水反应，即硅酸三钙的水化、硅酸二钙的水化、铝酸三钙的水化和铁铝酸四钙的水化。四种矿物熟料主要水化产物为钙矾石、CSH凝胶、羟钙石。反应过程中，铝酸三钙C3A水化速度最快、水化热最多，但是对水泥石抗压强度贡献低。铁铝酸四钙C4AF水化速度快、水化热中等，同样对水泥石抗压强度贡献低，但是水泥石抗折强度主要来源。硅酸三钙C3S 水化速度快、水化热多，对水泥石早期强度贡献大。硅酸二钙C2S 水化速度慢、水化热少，对水泥石后期强度贡献大。 1-2缓凝剂的缓凝机理 由文献1、文献5可知，对缓凝剂作用机理的认识主要存在四种理论: 吸附理论、络合物生成理论、沉淀理论和Ca( OH) 2 结晶理论。 吸附理论认为大多数有机缓凝剂具有表面活性, 能在水泥颗粒的固液界面吸附, 改变了水泥颗粒表面的亲水性, 形成一层可抑制水泥水化的缓凝剂膜层, 从而导致混凝土凝结时间的延长。络合物生成理论认为缓凝剂分子可以与水泥水化生成的Ca2+ 形成络盐, 在水泥水化初期控制了液相中Ca2+ 离子浓度, 阻止水泥水化相的形成, 产生缓凝作用。比如三聚磷酸钠能与Ca2+ 生成稳定的络合物, 在水泥水化初始阶段, 阻碍了水化产物Aft 的形成, 抑制了水化产物CSH 的结晶成长, 延缓了C3 S 和C3A 的水化。沉淀理论认为有机或无机缓凝剂通过在水泥颗粒表面形成一层不溶性的薄层, 阻止水泥颗粒与水的接触, 因而延缓了水泥的水化, 起到缓凝作用。Ca( OH ) 2 结晶成核抑制理论认为缓凝剂通过吸附在Ca( OH ) 2 晶核上, 抑制Ca( OH) 2 结晶继续生长而产生缓凝作用。
新型超缓凝剂性能研究及作用机理探讨_唐玉超
新型超缓凝剂性能研究及作用机理探讨 唐玉超1，陈良2，罗作球2，袁启涛2，王婵1 （1. 中建商品混凝土有限公司，湖北武汉 430000；2. 中建商品混凝土天津有限公司，天津 300457） ［摘 要］保坍缓凝剂的研究是近年来国内外混凝土技术研究的几个热点之一。自主设计研发的混凝土超缓凝剂保坍、缓凝效果优良，一定程度上可改善混凝土和易性，提高混凝土 28d 抗压强度，降低水泥水化最高温升，减少混凝土收缩。特别适用于大体积、超大超长桩基等对混凝土水化温升、凝结时间及收缩有特殊要求的工程。微观分析表明，超缓凝剂严重抑制了水泥中 C 3S 和 C 3 A 两种主要矿物的早期水化，但是对水泥中后期水化无明显影响。 ［关键词］还原剂；聚羧酸减水剂；合成研究 Performance research and mechanism investigate of new super-retarding agent Tang Yuchao1, Chen Liang2, Luo Zuoqiu2,Yuan Qitao2, Wang Chan1 ( 1. China Construction Ready Mixed Concrete Co.,Ltd, Wuhan 430000, Hubei,China; 2. China Construction Ready Mixed Concrete Tian Jin Co.,Ltd., Tianjin 300457, China) Abstract: The study of concrete slump retarder is one of several hot spots at home and abroad in recent years. Concrete super-retarding agent designed and developmented independently has excellent slump-retaining and retarding effect. New concrete super-retarding agent improves the workability of concrete, improves the compressive strength, reduces the maximum temperature rise of cement hydration, reduces shrinkage of concrete helped to improve concrete volume stability, especially for large volume, long oversized pile of concrete and other concrete which has special requirements to hydration temperature, setting time and shrinkage. Microscopic analysis shows that new concrete super-retarding agent inhibites severely the early hydration of two main mineral C 3S and C 3 A of cement but has no signi? cant effect on the post-hydration. Keywords: reducing agent; polycarboxylate superplasticizer; research of synthesis 0 引言 混凝土超缓凝剂是一种能够在长时间内任意调节混凝土凝结时间，但不影响混凝土后期强度的外加剂。这种外加剂主要用于在长时间干燥、高温环境下施工的混凝土工程，以及其他要求混凝土保持长时间塑性的工程[1]。目前世界上研究和使用此种缓凝剂较多的是美国、日本、南非等国家和地区。混凝土超缓凝剂是一种跨国公司开发并被技术垄断的一种新型的具有优良施工性能的混凝土外加剂，目前在国内还没有同类产品[2]。 目前，国内外应用的混凝土保塑缓凝剂分为两大类，无机类和有机类。无机类主要包括硼砂、氧化锌、磷酸盐和偏磷酸盐等。无机保塑缓凝剂的作用机理在于在水泥颗粒表面形成一层难溶性的膜，阻碍水泥水化过程。无机盐类保塑缓凝剂的缓凝作用表现得不够稳定，因而较少使用[3]。有机类主要包括木质素磺酸盐、羟基羧酸（盐）、糖类及碳水化合物、多元醇及其衍生物等。有机保塑缓凝剂中，特别是各种羟基羧酸及其盐类，如酒石酸、柠檬酸、苹果酸、水杨酸、葡萄糖酸及它们的盐是常用的保塑缓凝剂，它们往往与促凝剂或速凝剂一起复合用于快凝快硬水泥的调凝，其中以葡萄糖酸盐的效果最佳[4]。但目前这些缓凝剂均存在一些缺陷：一是适用范围小，只能在较短时间内保持混凝土塑性，当掺量超过一定值后，混凝土会出现不凝、强度下降等问题；二是缓凝剂与目前广泛应用的各类减水剂、水泥品种适应性较差。传统混凝土缓凝剂已不能满足社会发展的需要。 针对传统超缓凝剂的不足，本文从水泥水化机理研究，确定可以延缓水泥水化的分子构型，通过目标反应物的优选、合成工艺控制与优化，制备出混凝土新型超缓凝剂。混凝土新型超缓凝剂合成方式简单，反应条件缓和，绿色无污染；原材料广泛易获取，成本低廉。 1 原材料与试验方法 1.1 原材料 水泥：采用 P·O42.5 水泥，密度 3.1g/cm3，比表面积3500cm2/g，标准稠度用水量 26%，安定性采用沸煮法合格，初凝时间 213min，终凝时间 325min，3d 抗压强度 27.5MPa，28d 抗压强度 49.2MPa。水泥氯离子及碱含量合格。 粉煤灰：采用Ⅰ级粉煤灰，其特点是含碳量低、需水量小。细度 10.3%，烧失量 2.6%，需水量比为 93%，Cl- 含量
速凝剂的分类及作用机理
速凝剂的分类及作用机理 李恒乐 （重庆文理学院化学与环境科学系） 摘要：本文主要介绍了常见各种速凝剂的特点、生产过程以及各种速凝剂在混凝土体系中对水泥水化的作用机理，指出了常见速凝剂的缺陷及其改进的方向和应用的前景。 关键词：速凝剂铝氧矾土碳酸盐水泥混凝土 速凝剂是混凝土调凝剂的一种，调凝剂是调节水泥凝结时间的外加剂。这类外加剂对混凝土的凝结时间和强度发展影响显著，其中有些调凝剂能促使混凝土的凝结，称为速凝剂；有些能显著促进混凝土的强度发展称为早强剂；还有些能明显延缓混凝土的凝结，则成为缓凝剂。它们对混凝土凝结作用的差异，为各类混凝土工程的质量提供了保证。 速凝剂能使混凝土在很短时间内凝结、硬化，因而广泛应用于喷射混凝土、灌浆止水混凝土及抢修补强工程中。其的主要性能特点是： ⒈ 有较高的早期强度，后期强度降低不能太大。 ⒉ 使混凝土喷出或浇筑后3—5min内初凝，10min之内终凝。 ⒊ 使混凝土具有一定的黏度，防止喷射混凝土回弹率过高。 ⒋ 尽量减小水灰比，防止收缩开裂，提高抗渗性能。 ⒌ 对钢筋无锈蚀作用。 速凝剂按其成分大致可以分成以下三类： （一）铝氧熟料—碳酸盐系 主要速凝成分为铝氧熟料、碳酸钠以及生石灰。 铝氧熟料是有铝矾土矿（主要成分为NaAlO2,其中NaAlO2含量可达60%—80%）经过煅烧而成。属于此类速凝剂的产品有红星Ⅰ型、711型、782型等。 红星Ⅰ型速凝剂是由铝氧熟料（主要成分NaAlO2）、碳酸钠（NaCO3）、生石灰（CaO）按质量比1：1：0.5的比例配制而成，粉磨细度接近于水泥。成分中偏铝酸钠占20%、氧化钙占20%、碳酸钠占40%，其余为无速凝作用的硅酸二钙、硅酸钠和铁酸钠。 711型速凝剂是有铝矾土、碳酸钠、生石灰按一定比例配合成生料，将生料在1300度左右的高温下煅烧成铝氧烧结块，再将其与无水石膏按质量比3：1（铝氧烧结块：无水石膏）共同粉磨制成。其中偏铝酸钠占37.5%、无水石膏占25%，其余为硅酸二钙及中性钠盐等。 782型速凝剂是由矾泥、铝氧熟料和生石灰按质量比 74.5%:14.5%:11%的比例配制而成,这类速凝剂含碱量高，虽然早期强度发展快，但后期强度降低较大，但加入无水石膏后可以降低一些碱度和提高些后期强度。
聚甲基丙烯酸酯型降凝剂的作用机理和应用范围
聚甲基丙烯酸酯型（PMAs）降凝剂作用机理和应用围 报告机构：绥芬河市万丰源经贸有限责任公司时间：2012年4月17日 关键字：降凝剂，润滑油降凝剂，聚甲基丙烯酸酯型降凝剂，PMAs,降凝剂的作用机理，如何选用降凝剂，降凝剂的应用围，降凝剂的生产工艺，降凝剂的基本结构 一、降凝剂发明和为什么要使用降凝剂 降凝剂的出现是在20世纪20年代末期，偶然发现了氯化石蜡与萘的缩合物具有降凝作用，并于1931年申请了第一个降凝剂专利；30年代相继出现了氯化石蜡和酚的缩合物、聚甲基丙烯酸酯等商品的降凝剂，40年代聚丙烯酰胺、烷基聚苯乙烯等，50年代发表了聚丙烯酸酯、马来酸酯-甲基丙烯酸长链烷基酯共聚物等，60年代发表了烯烃聚合物、醋酸乙酯-富马来酸酯共聚物等，70年代发表了α-烯烃共聚物、马来酸酐-醋酸乙酯共聚物等降凝剂专利。迄今为止发表有关降凝剂的专利已有数百篇，合成的降凝剂也有数十种之多，但作为产品使用和销售的不过十余种。其中常用的有烷基萘、聚酯类、聚烯烃类三大类。 我们大家知道，倾点是在规定的实验条件下，保持油品流动的最低温度，是汽车等机械在冬季能否启动的重要因素，在低温下，环烷基油由于粘度增加而失去流动性，称为粘度倾点，降凝剂对粘度倾点不起作用；而石蜡基油则由于析出蜡结晶形成网状结构而失去流动性，降凝剂就是降低油品的这种倾点。其实要想得到低倾点的润滑油
有两种途径，一是对基础油进行深度加氢脱蜡，可以得到低倾点的基础油，这样油品的收率降低了，同时脱掉大量有用的正构烃，也有损油品质量和对添加剂的感受性；二是进行适度的脱蜡后，再加降凝剂达到要求的倾点，这是一种比较经济可行的办法，也是目前润滑油调和企业比较采用的一种普遍手段。我们国家石蜡基润滑油比例较大，降凝问题比较突出，所以油品中一般需要加入一定剂量的降凝剂。 二、简单分析降凝剂的作用机理和使用性能区别 1、作用机理：首先我们要了解为什么含蜡油在低温下凝固？ 含蜡油之所以在低温下失去流动性凝固，是由于低温下高熔点的固体烃也就是石蜡分子定向排列，形成针状或者片状结晶并相互联接，形成三维的网状结构，同时将低熔点的油通过吸附或溶剂化包于其中，致使整个油品失去流动性。 有关降凝作用机理的说法较多，但根据降凝剂在含蜡基础油成 蜡不同阶段所起的作用的不同，在当前比较公认的有晶核作用、吸附作用、共晶作用、吸附-共晶、增溶作用等。 1.1晶核作用 降凝剂在高于基础油析蜡温度下结晶析出，它起着晶核作用而成为蜡晶发育的中心，使基础油中的小蜡晶增多，从而不易产生大的蜡团。 1.2吸附作用 降凝剂吸附在已经析出的蜡晶晶核活动中心上，从而能改变蜡结晶的取向,减弱蜡晶间粘附作用。 1.3共晶作用
原油降凝剂及其在我国原油中的应用
原油降凝剂及其在我国原油中的应用 Pour point depressants for crude oil and its applications in C hina <<现代化工>>2001年11期 于元章, 张廷山, 赵静, 王敏 介绍了原油降凝剂在国内外的发展概况和种类、降凝作用机理、对降凝剂效果的影响因素,以及我国降凝剂的研究情况. 关键词：降凝剂, 原油, 机理, 应用 添加到阅览室 阅读软件下载 原油降凝剂种类及应用 原油降凝剂作用机理与影响因素 原油降凝剂作用机理与影响因素 原油降凝剂的研制 东临管输原油降凝剂的研制及改性效果评价 降凝剂对高蜡原油流变性的影响 降凝剂结构性质对原油化学改性的影响及流变学改进机理大港原油高效降凝剂的研制 苯乙烯 高凝原油降凝剂的研制和应用
原油降凝剂的研制与初步应用试验 苯乙烯 PMAE 降凝剂对胜利外输原油流变性的影响 高凝原油降凝剂的制备 更多相似文献... <<原油降凝剂及其在我国原油中的应用>>引用的文献 含蜡原油流变特性及其管道输送《北京:石油工业出版社》罗塘湖1991 / / P 114 石油产品添加剂《北京:石油工业出版社》樱井俊男1982 / / P 362 聚合物型原油降凝剂的作用机理及应用《精细石油化工》王丽娟1997 / / 05 P 5 原油降凝剂的作用机理及应用《石油学报》庞万忠1995 / 16 / 02 P 125 高粘原油降粘剂MSA的研制《化工新型材料》徐宏1999 / 27 / 12 P 38 剪切作用对添加降凝剂后新疆混合原油流变性的影响张劲军1993 / 17 / 06 P 74 化工百科全书《北京:化学工业出版社》《化工百科全书》编辑委员会1998 / / P 51 MAOC降凝剂的研究《石油炼制与化工》廖克俭1998 / 29 / 01 P 28 高凝原油降凝剂的研制和应用《吉林化工学院学报》侯朝霞蒋薇蒋薇2000 / 17 / 01 P 20 SMO原油降凝剂的合成《河南化工》牛丕俊高照连高照连1987 / 1 / P 7 对苯乙烯-马来酸酐共聚物和混合醇对原油的降凝作用《河南化工》牛丕俊冯波冯 波1989 / 1 / P 53 新型原油降凝剂的合成及应用《河南化工》杜诗初1992 / 6 / P 6 新型降凝剂的合成和评价《河南化工》郑延成张玉霞张玉霞1992 / 7 / P 11 原油降凝剂(OEAM)的研制《江苏化工》陈菊勤马蔚红马蔚红1993 / 21 / 02 P 14 聚丙烯酸烷基酯的分子结构与降凝性《高分子材料科学与工程》王克钮安建钮安建1993
缓凝剂对建筑石膏凝结与力学性能的影响及其机理
江苏建筑2019年第1期(总第195期) 0引言 建筑石膏是二水石膏在干燥空气条件下加热到110℃~ 170℃,脱水形成的以β-半水石膏(熟石膏)为主要成分的胶凝材料。近年来,建筑石膏越来越广泛地应用于建筑内墙表面抹灰,与传统的水泥抹灰相比,石膏抹灰有着节能减排、凝结硬化快、施工周期短、施工质量好、性能优异等优势[1]。 但是,单纯的建筑石膏凝结硬化很快,大约在1min内明显失去流动性,5min内初凝,15min内终凝,并且在此过程中快速放热,早期强度较高,硬化体结构却存在大量缺陷,晶体发育不成熟,内部气体无法及时排出造成孔隙率较高,影响最终的绝干强度[2]。为解决这一问题,目前广泛使用木质素磺酸盐、糖、磷酸盐或有机酸类缓凝剂。这些缓凝剂大多应用于硅酸盐水泥中,但由于石膏和硅酸盐水泥凝结硬化的过程、条件以及机理不完全相同,后者属于强碱性环境,而前者水化则处于弱碱性的体系。因此,在硅酸盐水泥中表现优良的缓凝剂,应用于石膏体系中往往存在效果不稳定、对强度影响大等缺陷,在实际使用过程中引发了较多的工程问题,给建筑石膏的市场口碑带来一定负面影响[3]。本文试验对比研究了一种新型蛋白类复合缓凝剂与传统缓凝剂对建筑石膏相关性能的作用效果,并对其作用机理进行了一些探讨,为建筑石膏凝结时间技术问题的解决提供了新的思路。 1试验原材料、仪器与方法 1.1试验原材料 1.1.1建筑石膏 本试验所使用的建筑石膏为山东鲁润脱硫石膏,控制其细度小于200μm(过0.2mm筛),参照《建筑石膏净浆物理性能的测定》GB/T17669.4-1999、《建筑石膏力学性能的 缓凝剂对建筑石膏凝结与力学性能的影响及其机理 孔祥付,孙德文,徐文 (江苏苏博特新材料股份有限公司,江苏南京211103) [摘要]试验研究了葡萄糖、六偏磷酸钠、柠檬酸、蛋白类复合缓凝剂对建筑脱硫石膏凝结时间与力学性能的影响。结果表明,葡萄糖缓凝效果很弱,六偏磷酸钠与柠檬酸缓凝效果较好,但高掺量下严重影响石膏硬化后强度,蛋白类复合缓凝剂则兼具凝结时间可调范围大(0~500min)、对强度影响小(降低≤20%)的优点。微观形貌观测结果显示,蛋白类复合缓凝剂的掺入,使得石膏晶体有充分时间和空间持续生长,改善了其凝结时间与强度,但高掺量下晶体过度生长又给石膏硬化后的力学性能带来了不利影响。 [关键词]脱硫石膏;缓凝剂;凝结时间;强度;晶体生长 [中图分类号]TU528.3[文献标识码]A[文章编号]1005-6270(2019)01-0088-03 Effects of Retarders on the Setting and Mechanical Properties of Building Gypsum and Its Mechanism KONG Xiang-fu SUN De-wen XU Wen (Jiangsu Sobute New Materials Co.,Ltd,Nanjing Jiangsu211103China) Abstract:The effects of glucose,sodium hexametaphosphate,citric acid and protein type compound retarders on the setting time and mechanical properties of desulfurization gypsum were eperimental studied in this paper. The results showed that the retardation effect of sodium hexametaphosphate and citric acid is much better than that of glucose,but the strength of plaster after setting significantly reduced at high content of them.The protein type compound retarder has a larger adjustable range of setting time(0~500min),moreover,the strength reduction was smaller(≤20%).The microstructure morphology analysis indicated that the incorporation of protein type compound retarder gave gypsum crystals sufficient time and space to grow continuously,which improved its setting time and strength.However,the excessive growth of crystals under higher dosage of protein type compound retarder resulted in adverse effects on the mechanical properties of gypsum after setting. Key words:desulfurized gypsum;retarder;setting time;strength;crystal growth [收稿日期]2018?12?10 [作者简介]孔祥付(1983.8-),江苏苏博特新材料股份有限公 司,工程师。 88
润滑油中各种添加剂的作用机理
润滑油中各种添加剂的作用机理 粘度指数改进剂 粘度指数改进剂又称增粘剂或粘度剂，其产量仅次于清净分散剂。粘度指数改进剂是油溶性的链状高分子聚合物，其分子量由几万到几百万大小不等。粘度指数改进剂溶解在润滑油中，在低温时它们以丝卷状存在，对润滑油的粘度影响不大，随着润滑油温度升高，丝卷伸张，有效容积增大，对润滑油流动阻力增大，导致润滑油的粘度相对显著增大。由于不同温度下粘度指数改进剂具有不同形态并对粘度产生不同影响，它可以增加粘度和改进粘温性能，故粘度指数改进剂主要用于提高润滑油的粘度指数、改善粘温性能、增大粘度。粘度指数改进剂可用来配制稠化机油，使配制的油品具有优良的粘温性能，使油品的低温起动性好、油耗低和具有一定的抗磨作用。 粘度指数改进剂广泛用于内燃机油料中，主要用于生产多级汽柴油机油，另外液压油和齿轮油也要使用。常用的粘度指数改进剂有：聚异丁烯、聚甲基丙烯酸酯、乙烯/丙烯共聚物、苯乙烯与双烯共聚物和聚乙烯正丁基醚等。 油性和极压抗磨剂 1、极压抗磨添加剂是指在高温、高压的边界润滑状态下，能和金属表面形成高熔点化学反应膜，以防止发生熔结、咬粘、刮伤的添加剂。它的作用是分解的产物在摩擦高温下能与金属起反应，生成剪切应力和熔点都比纯金属低的化合物，从而防止接触表面咬合和焊熔，有效地保护金属表面。极压抗磨剂主要用于工业齿轮油、液压油、导轨油、切削油等有极压要求的润滑油中，以提高油品的极压抗磨性能。
极压抗磨剂一般分为有机硫化物、磷化物、氯化物、有机金属盐和硼酸盐型极压抗磨剂等。极压磨剂的主要品种有：氯化石蜡、酸性亚磷酸二丁脂、硫磷酸含氮衍生物、磷酸三甲酚酯、硫化异丁烯、二苄基二硫、环烷酸铅、硼酸盐等。 2、凡是能使用润滑油增加油膜强度，减小摩擦系数，提高抗磨损能力，降低运动部件之间的摩擦和磨损的添加剂都叫油性剂。 油性剂是一种表面活性剂，分子的一端带有极性基团，另一端为油溶性的烃基基团。含有这种极性基团的物质对金属表面具有很强的亲和力，它能牢固地定向吸附在金属表面上，在金属之间形成一种类似于缓冲垫的保护膜，防止金属表面的直接接触，减小摩擦和磨损。 油性剂具有很高的界面活性，它们在金属表面产生物理吸附或化学吸附。物理吸附是可逆的，在温度较低、负荷较小的情况下，物理吸附起作用;在高温高负荷下吸附剂会脱附而失去作用。脂肪酸型的油性剂除了物理吸附外，还有化学吸附，在较低的温度下与金属表面生成金属皂，提高抗磨性。 常用的油性剂为高级脂肪酸(如硬脂酸、软脂酸、油酸、月桂酸、棕榈酸、蓖麻油酸等)，脂肪酸的酯(如硬脂酸乙酯、油酸丁酯等)，脂肪酸胺或酰胺化合物(如硬脂酸胺、N，N-二(聚乙二醇)十八胺、硬脂酰胺等)，硫化鲸鱼油、硫化绵籽油，二聚酸、苯三唑脂肪胺盐及酸性磷酸酯类等。 油性剂主要用于工业润滑油、液压油、导轨油、齿轮油等。 清净分散剂 清净分散剂包括清净剂和分散剂两类。主要用于内燃机油(汽油机油、柴油机油、铁路内燃机车用油、二冲程汽油机油和船用发动机油)。其主要作用是使发动机内部保持清洁，使生成的不溶性物质呈
缓 凝 剂
缓凝剂 （一）定义 缓凝剂就是降低水泥或石膏的水化热，延长凝结时间的一种添加剂。 用于砂浆中的缓凝剂的定义如下： 缓凝剂：延长砂浆凝结时间的添加剂。 （二）种类 按结构可将缓凝剂分为下列几类： 1）糖类： 糖钙、葡萄糖酸盐等，糖钙就是由制糖下脚料经石灰处理而成。 2）羟基羧酸及其盐类： 柠檬酸、酒石酸及其盐，其中以天然的酒石酸缓凝效果最好。 3）无机盐类： 锌盐、磷酸盐等。 4）木质磺酸盐等 在所有的缓凝剂中，木质磺酸盐的添加量最大且有较好的减水效果。 （三）作用机理 一般来说，有机类缓凝剂大多对水泥颗粒以及水化产物新相表面具有较强的活性作用，吸附于固体颗粒表面，延缓了水泥和浆体结构的形成。 无机类缓凝剂，往往是在水泥颗粒表面形成一层难溶的薄膜，对水泥颗粒的水化起屏障作用，阻碍了水泥的正常水化。这些作用都会导致水泥的水化速度减慢，延长水泥的凝结时间。 缓凝剂对水泥缓凝的理论主要包括吸附理论、生成络盐理论、沉淀理论和控制氢氧化钙结晶生产理论。 多数有机缓凝剂有表面活性，它们在固液界面产生吸附，改变固体粒子表面性质，即亲水性。由于吸附作用，它们分子中的羟基在水泥粒子表面，阻碍水泥水化过程，使晶体相互接触受到屏蔽，改变了结构形成过程。如葡萄糖吸附在C3S表面生成吸附膜，因此掺0.1﹪葡萄糖是水泥凝结时间延长70﹪。 对羟基羧酸及其盐的缓凝作用，用络合物理论解释更为合适。因为羟基羧酸盐是络合物形成剂，能于过渡金属离子形成稳定的络合物，而与碱土金属离子只能在碱性介质中形成不稳定络合物。正因为如此，羟基羧酸及其盐类能与水泥中的钙离子形成不稳定络合物，在水化初期控制了液相中的钙离子的浓度，产生缓凝作用，随水化过程的进行，这种不稳定的络合将会破坏，这样水化将继续正常进行。