山西万荣外加剂产业崛起:金融支持助跑全球化市场
山西万荣县发展外加剂产业,已形成产值40亿元的产业链,产品远销国内外。当地金融机构,尤其是万荣农商银行,通过提供贷款及创新金融产品,如“投标贷”和“合同贷”,支持企业研发和市场拓展,助力外加剂产业壮大。
......
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(甲基)丙烯酸酯、烯丙基聚乙二醇醚、(甲基)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(甲基)丙烯酸酯、烯丙基聚乙二醇醚、(甲基)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(母液)。
2制粉
将制得的聚羧酸盐减水剂水剂fox-8h(母液)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:
母液浓度(%) |
粉剂外观 |
含水率(%) |
粘壁情况 |
20 |
浅黄色,粉状,有结块 |
3.5 |
粘壁多 |
25 |
浅黄色,粉状 |
2.7 |
粘壁少 |
30 |
浅黄色,粉状 |
1.5 |
不粘壁 |
35 |
浅黄色,粉状 |
1.6 |
不粘壁 |
40 |
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) |
粉剂外观 |
含水率(%) |
粘壁情况 |
0.4 |
黄色,粉状,颗粒大 |
2.8 |
粘壁多 |
0.5 |
浅黄色,粉状 |
2.0 |
粘壁少 |
0.6 |
浅黄色,粉状 |
1.5 |
不粘壁 |
0.7 |
浅黄色,粉状 |
1.2 |
不粘壁 |
0.8 |
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0.6 mpa.
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(℃) |
粉剂外观 |
含水率(%) |
粘壁情况 |
140 |
浅黄色,粉状,有结块 |
3.0 |
不粘壁 |
150 |
浅黄色,粉状 |
2.3 |
不粘壁 |
160 |
浅黄色,粉状 |
1.5 |
不粘壁 |
170 |
浅黄色,细腻粉状 |
1.3 |
不粘壁 |
180 |
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(%) |
粉剂外观 |
含水率(%) |
粘壁情况 |
0 |
浅黄色,粉状 |
1.5 |
不粘壁 |
1 |
浅黄色,粉状 |
1.4 |
不粘壁 |
2 |
浅黄色,粉状 |
1.3 |
不粘壁 |
5 |
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 |
单位 |
检测标准 |
外观 |
/ |
淡黄色粉末 |
堆密度 |
kg/m3 |
510±10 |
0.315mm筛筛余率 |
% |
≤15 |
ph值 |
/ |
9.0±0.5(20%水溶液) |
含水率 |
% |
≤3 |
净浆流动度 |
mm |
≥240 |
砂浆减水率 |
% |
≥20 |
3性能对比
3.1匀质性能对比:(减水剂掺量折固为水泥的0.2%)
项目 |
fox-8h母液 |
fox-8hp |
水泥 |
净浆流动度,mm |
280 |
285 |
金猫p.o 42.5 |
砂浆减水率,% |
22.2 |
22.0 |
金猫p.o 42.5 |
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.o 42.5; 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(kg)
水泥 |
水 |
砂 |
石子 |
减水剂(折固) |
390 |
140 |
804 |
1112 |
0.78 |
试验结果
减水剂
名称 |
初始坍落度
mm |
扩展度
mm |
含气量
% |
28d强度
mpa |
fox-8h母液 |
210 |
500*520 |
3.4 |
52.3 |
fox-8hp |
205 |
510*515 |
3.5 |
51.9 |
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 |
规格或型号 |
质量百分比(%) |
普通硅酸盐水泥 |
52.5 |
38 |
高铝水泥 |
a900 |
7 |
膨胀剂 |
tanlon608 |
5~7 |
砂 |
0.1~3mm |
48 |
纤维素醚 |
lalun601 |
0.05~0.2 |
聚羧酸盐减水剂粉剂 |
fox-8hp |
0.3~0.5 |
可再分散乳胶粉 |
talon806 |
2~5 |
消泡剂 |
lalun802 |
0.1~0.3 |
早强剂 |
dekon602 |
0.05 |
缓凝剂 |
kulan601 |
0.1~0.6 |
触变剂 |
lalun602 |
0.1~0.3 |
4.2在水泥基自流平砂浆中的应用
推荐配方:
原材料 |
规格或型号 |
质量百分比(%) |
普通硅酸盐水泥 |
52.5 |
28 |
高铝水泥 |
a900 |
7 |
无水石膏 |
|
5 |
石英砂 |
60~140目 |
40 |
重钙 |
400~600目 |
10.5 |
粉煤灰 |
二级 |
6 |
可再分散乳胶粉 |
talon806 |
2~5 |
聚羧酸盐减水剂粉剂 |
fox-8hp |
0.3~0.5 |
纤维素醚 |
lalun602 |
0.05~0.2 |
消泡剂 |
lalun802 |
0.1~0.3 |
早强剂 |
dekon602 |
0.05 |
缓凝剂 |
kulan601 |
0.1~0.6 |
4.3在水泥基瓷砖胶粘剂中的应用
推荐配方:
原材料 |
规格或型号 |
质量百分比(%) |
普通硅酸盐水泥 |
52.5 |
40 |
石英砂 |
70~140目 |
45 |
重钙 |
400~600目 |
8 |
纤维素醚 |
lalun604 |
0.5~2 |
纤维 |
lalun608 |
0.5~2 |
可再分散乳胶粉 |
talon801 |
2~6 |
聚羧酸盐减水剂粉剂 |
fox-8hp |
0.1~0.5 |
分散剂 |
lalun801 |
0.1~0.4 |
触变剂 |
lalun602 |
0.1~0.5 |
4.4在干粉类聚合物防水砂浆中的应用
推荐配方:
原材料 |
规格或型号 |
刚性 质量(%) |
柔性 质量(%) |
普通硅酸盐水泥 |
52.5 |
40 |
30 |
石英砂 |
70~200目 |
45 |
55 |
粉煤灰 |
二级 |
10 |
10 |
聚羧酸盐减水剂粉剂 |
fox-8hp |
0.3~1.0 |
0.3~1.0 |
可再分散乳胶粉 |
talon801 |
1~5 |
/ |
talon808 |
/ |
1~5 | |
消泡剂 |
lalun802 |
0.1~0.3 |
0.1~0.3 |
触变剂 |
lalun602 |
0.5~1.0 |
0.5~1.0 |
防水剂 |
lalun901 |
0.01~0.03 |
0.01~0.02 |
纤维素醚 |
lalun604 |
0.1~0.3 |
/ |
5结论
1)采用甲氧基聚乙二醇醚(甲基)丙烯酸酯、烯丙基聚乙二醇醚、(甲基)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(母液)。
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(1):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(9):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,(2):179-182.
编辑:
监督:0571-85871667
投稿:news@ccement.com
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