三聚氰胺系高效减水剂的发展现状及其新技术
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三聚氰胺系高效减水剂的发展现状及其新技术
综述了三聚氰胺系高效减水剂的国内外发展现状、合成方法及其新技术,为三聚氰胺系高效减水剂的应用提供了依据,从而能更好地在生产过程中优化生产工艺,降低成本。
商品混凝土减水剂分为普通减水剂和高效减水剂两类。高效减水剂,是指大幅度减少用水量和提高新拌商品混凝土和易性的外加剂。目前高效减水剂主要有:以萘为原料的萘磺酸钠甲醛缩合物、以三聚氰胺为原料的磺化三聚氰胺甲醛树脂、具有单环芳烃型结构特征的氨基磺酸盐和烯烃与不饱和羧酸共聚的聚羧酸系等。
21世纪的商品混凝土是绿色化、轻化、高强化、多功能化的时代。为了更好地解决商品混凝土的引气、缓凝、泌水等问题,控制商品混凝土的坍落度损失,必须研制具有更好减水性能的高效减水剂。三聚氰胺系减水剂是一种阴离子型、早强、非引气型高效减水剂,且性能优异,对环境友好。它能够明显改善商品混凝土的多种性能,与一般的混凝土减水剂相比较,具有显著的减水、增强(特别是早强)效果及明显提高硬化后商品混凝土的耐久性等特点;无引气性,不会在商品混凝土内部形成大量的气泡;对水泥品种的适应性强,和其他外加剂的相容性好,可一起使用或复配成多功能复合外加剂;颜色为白色,因此适合于清水商品混凝土;在低温下也无沉淀产生,有利于冬季施工;生产设备简单,生产周期短,生产过程无三废排放。
三聚氰胺系减水剂在其他特殊工程中也有很好的应用前景。它可以作为防水材料的主要组分,提高商品混凝土或砂浆的抗渗能力;
也可以与UEA等材料作为混凝上的组分配制结构自防水混凝土。它能提高早期强度,且无加气性,在预制混凝土方面应用比较理想,适用于蒸养制品。它可用于石膏制品,提高其表面光洁度、耐久性、抗磨性等。它对铝酸钙水泥和硫铝酸盐水泥适应性好,可以用于制作定型、不定型耐火砖及耐火浇注料等。它作为油井水泥的高效分散剂,可应用于油井固井工程,现已在我国大庆油田等工程中得到广泛应用。
国内外三聚氰胺系高效减水剂发展现状三聚氰胺系高效减水剂自20世纪60年代在德国问世以后,尽管也在日本、美国相继投产,但产量远不及萘系减水剂,即使在德国本土,三聚氰胺系高效减水剂的用量也与萘系有较大差距,原因之一是这类产品的成本价格较高,而且通常只能以较低浓度的液体形式供应,限制了其应用范围。近年来德国BASF公司、BAYER公司等仍有人对这类减水剂的合成改性进行研究,以求提高浓度,降低成本,改善性能等。也有报导从聚合物的主链结构及亚氨基的活泼氢取代来进行化学改性。这种减水剂的基本合成工艺也有进一步研究的必要,以保证所合成的树脂有适当的分子量,并且在较长时间内保持液体粘度的稳定。
三聚氰胺系减水剂经过多年研制开发以后,形成了多个品种系列。代表性的产品有日本的NP-20和NL-4000,北美市场的德国的Melment- 10和MelmentF-10,其主要成分均为磺化三聚氰胺甲醛树脂(SMF),减水率可达25%。halih等合成的SMF 超塑化剂也能使28天抗压强度提高70%。