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氨基酸系石膏制品减水剂是怎样合成的?
编辑:潍坊菲临新材料科技有限公司   发布时间:2020-12-27

  本文小编参考一些资料,整理了一种氨基酸系石膏制品减水剂的合成工艺,供大家参阅,具体如下:

  一、化学分子结构设计:

  氨基酸系减水剂一般由带磺酸基和氨基的单体,如氨基酸对氨基酸4-氨基萘-1-磺酸等化合物或其盐,与三聚氰胺尿素苯酚水杨酸苯磺酸、苯甲酸等一类的单体,其结构式上分别带有氨基、羟基羧基磺酸基等活性基团通过滴加甲醛,在含水条件下温热或加热缩合而成。减水剂的分子结构决定了它的减水与分散性能,本文研究芳香族氨基酸系减水剂(下文简称为AS)的主要原材料为对氨基酸和苯酚,可能生成的物质有如下几种化学结构式:

  减水剂的主链一般为线型的分子结构,同时带有多个支链和活性基团,其化学结构特点是分支多疏水基分子段轻短极性较强,具有较高的减水率,但也有明显的缓凝性。显然,分子结构式(3)的化学物质是AS系石膏制品减水剂的目标结构式。

  二、合成工艺低数控制:

  1、酸碱度:

  由于不同种单体在进行缩合反应时的速率不同,对氨基酸自身基本不会发生缩合反应,而苯酚在酸或碱性条件下很容易缩合成线型或体型分子结构,因此,应先在偏酸性条件下进行缩合反应,然后在碱性条件下进行分子重排反应,终端产品的pH值大于等于10.5,长时间保存,则部分小分子交联成大分子结构上的支链,逐渐达到所设定的分子结构。

  2、投料顺序与速度:

  根据使用物料的活性差异,苯酚较易缩合成酚醛树脂,所以单体苯酚和甲醛不应同时投放。滴加苯酚时,如果溶液中甲醛的浓度过高,甲醛容易发生自聚,苯酚也很容易在邻位和对位羟甲基化而交联,终端影响了减水分散作用;滴加甲醛时,苯酚过量,越利于苯酚与对氨基酸的整体缩合,较多地缩合成分子结构式(2)的物质,但同时容易生成越多的如结构式(1)类似的小分子。

  3、反应物的配料比与浓度:

  不同浓度和反应条件的反应物料,石膏制品减水剂的配比应该及时调整,反应物浓度可以控制在20%~55%。低浓度下合成,AS的分子量不易增加,AS很容易以分子结构式(1)和(2)的产物形式存在,虽具有相当强的分散作用,但由于分子量小支链少,减水率低,坍落度保持作用不佳,过量掺加,水泥浆体的保水性差,所以对掺量比较敏感;高浓度下合成AS,其分子量增加很快,AS易形成网状结构,不容易控制,导致石膏减水剂的分散性降低,长时间放置溶液变稠。

  4、反应温度和时间:

  对于任一个化学反应,反应物的温度和反应时间都是相当重要的。反应的温度和时间取决于其它一些工艺控制参数。当温度较低时,则负反应少,反应时间相对延长∶温度太高时,则很容易使反应过早地结束,产品性能不易保持。

  三、合成工艺:

  合成石膏制品减水剂时可采用间歇式或连续式生产,各主要控制参数包括原料的摩尔比、投料顺序与速度、温度与时间、溶液的浓度与酸碱度等,都须利于各链段的连接越多地按结合成多支链长链线型的分子结构的反应方向进行。

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