木质素磺酸盐减水剂改性研究进展

筒述了木质素磺酸盐减水剂的改性方法和性能研究的最新进展.物理改性方法包括木质素磺酸盐的分离提纯和对其分子量进行分级;化学改性方法主要有氧化、磺化、酚化、羟甲基化、曼尼希反应和接枝共聚等;木质素磺酸盐减水剂对水泥凝结时间、强度、水化过程的影响以及在水泥颗粒表面吸附行为是其性能研究的主要方面.最后总结认为,进一步加强改性方...     

木质素磺酸盐减水剂对防止混凝土水泥颗粒分散的作用分析

探究了木质素磺酸盐减水剂对防止混凝土水泥颗粒分散的作用。制备木质素磺酸盐减水剂与混凝土水泥颗粒样本,在木质素磺酸盐减水剂浓度为20%、40%与80%的情况下,对同样尺寸、形状与组成成分的混凝土水泥颗粒样本的凝结时间进行记录,并预测相应的分散时间。实验结果:当木质素磺酸盐减水剂浓度为20%、40%、80%时,混凝土水泥颗粒样本的凝结时间为61±0.35、55±0.33、(46±0.46)min,分散时间为(5±0.56)、6±0.37、(8±0.26)a。实验结论:随着木质素磺酸盐减水剂浓度的增高,防止混凝土水泥颗粒分散的作用越大。     

引气型脂肪族高效减水剂合成研究

采用木质素磺酸钙改性脂肪族高效减水剂,其适宜条件为：木质素磺酸盐的加入方式：聚合反应之前加入,添加量（质量分数）为20％[以减水剂（干基）计];工艺条件：n（醛）：n（酮）=2．0,n（磺化剂）：11（酮）=0．35,反应物质量浓度为0．44·g／mL,缩合反应温度为55℃,聚合反应温度为95℃,缩合反应时间为30min,聚合反应时间为120min;在适宜条件下制备的木质素磺酸盐改性的脂肪族减水剂的综合性能达到或超过了脂肪族减水剂的性能。     

改性木质素磺酸盐缓蚀阻垢剂对水质的适应性

采用鼓泡法研究了改性木质素磺酸盐缓蚀阻垢剂GCL2-D3在不同硬度、碱度水质中的阻垢性能;采用旋转挂片法研究了在不同pH、含不同无机离子水质中的缓蚀性能。结果表明,在碱度小于3mmol/L、硬度小于6mmol/L条件下,6mg/L的GCL2-D3阻垢率可达到100%;在碱度为6mmol/L时,40mg/L才达到100%。在水质pH=5时,缓蚀率约为40%~45%,pH=6~10时对碳钢具有很好的缓蚀性能,碳钢的腐蚀速度小于0·05mm/a;当水质中含有Ca2+和HCO3-时,GCL2-D3形成的吸附膜和无机沉淀膜协调增效,能有效地减缓碳钢的腐蚀速度。GCL2-D3对水质具有较好的适应性。     

改性木质素磺酸盐处理含镉废水的研究

用自制的改性木质素磺酸盐处理电镀含镉废水,实验表明:在室温条件下.单体用量为1.5 mol/L,反应48 h时,可得到相对分子质量较大、絮凝效果较好的改性木质素磺酸盐.当pH控制在7,改性木质素磺酸盐用量80ms/L,絮凝60 min,室温条件下,可使含镉废水中Cd~(2+)的去除率达到99%以上.     

造纸黑液制取木质素磺酸盐研究

以造纸黑液为原料,从中提取木质素,在NaSO3与木质素的质量比为3∶4,反应时间4h,工作压力0.6MPa的最佳条件下,经磺化成木质素磺酸盐。开发的产品可作沥青乳化剂、絮凝剂等。此法不仅提供了一种减少造纸污水对环境污染的方法,而且表明造纸污水的回收利用在工业、建筑业上有一定的利用价值,应用前景广阔。     

改性木质素高效减水剂作用机理的研究

以桉木硫酸盐法制浆黑液为原料,经过4步改性反应即氧化、羟甲基化、磺化和接枝共聚,得到改性木质素高效减水剂(MLS)。通过对MLS的表面张力、电荷密度、表面吸附量和流动度等性能分析,研究高效改性木质素减水剂的减水作用机理。黑液经过4步改性反应,有效地引入了活性基团,制备出的MLS的表面活性和电荷密度得到了提高;MLS通过在水泥颗粒表面形成吸附层达到减水作用,当MLS的掺加量为0.5%时,在水泥颗粒表面吸附量达到最高,减水效果已接近高效减水剂的水平。     

木钠接枝磺化三聚氰胺树脂高效减水剂的合成及性能

针对传统的磺化三聚氰胺树脂减水剂(SMF)塌落度损失大、泌水性大的缺陷,以过硫酸铵引发自由基接枝合成了木钠接枝磺化三聚氰胺甲醛树脂高效减水剂(SLMF),获得了优化的合成工艺。红外谱图和SLMF的性能表明木钠成功接枝于SMF结构中。合成的SLMF具有良好的分散性和保水性能。在水灰比为0.29(质量比)时,掺0.6%(质量分数)的SLMF高效减水剂的水泥净浆流动度为253 mm,掺SLMF的水泥净浆在90 min内的流动度损失从100%降低为61.8%,而140 min内静态泌水率从4.84%降低到1.61%。结果表明,SLMF高效减水剂能有效克服传统三聚氰胺高效减水剂的缺陷,具有良好的应用前景。     

混凝土减水剂复配工艺研究

针对萘系减水剂（N减水剂）和氨基磺酸盐减水剂（A减水荆）的优缺点，采用复配工艺将两者进行复合，旨在使之优势互补。研究了N减水剂和A减水剂在不同复配比条件下的净浆流动度、流动度损失、混凝土坍落度和坍落度损失的变化。结果表明：将N减水剂和A减水剂进行复配，可克服N减水荆保坍性不好和A减水剂易泌水的缺点；N减水剂与A减水剂复配比在8：2～5：5范围内．其初始净浆流动度及坍落度都比较理想，且经时损失也比较小。     

不同相对分子质量木质素磺酸钙在盾构砂浆中的应用

在对木质素磺酸钙进行超滤分级,并对其不同相对分子质量（M）的级分进行红外光谱表征的基础上,实验研究了不同M的级分对盾构砂浆工作性能的影响。结果表明,中高M级分对砂浆性能的影响最大,掺量为0.4%（质量分数）时,其减水率达9.4%,砂浆的流动度从193 mm提高至243 mm,3 h内砂浆的流动度损失率由71.6%降为43.0%,2 h内砂浆的泌水率由5.1%下降到1.0%。在实验的基础上,提出了可以通过适当增大M的方法提高木质素磺酸钙的应用性能。     

聚羧酸减水剂的常温合成工艺

目前聚羧酸减水剂的合成工艺主要以加热为主,低温合成工艺报道较少。本文为了解决这一问题,以异戊烯醇聚氧乙烯醚（TPEG）、丙烯酸（AA）为主要聚合单体,研究分析反应温度、保温时间、A/B液滴加时间、酸醚比、引发剂过硫酸铵用量（APS）等因素对合成减水剂产品性能的影响。并利用正交试验,筛选出常温条件下较优的合成工艺：酸醚比n（AA）∶n（TPEG）=3.5∶1,引发剂过硫酸铵用量（按TPEG单体质量分数计）为0.5%,反应温度30℃,A液滴加2.25h,B液滴加3.5h,保温时间1.5h。合成减水剂产品在水灰比0.29,掺量0.25%的条件下,水泥净浆初始流动度达到240mm,1h后净浆流动度损失5mm,相同掺量下与其他减水剂产品相比具有更好的分散性和分散保持性。     

改性木质素磺酸盐GCL2-D1的缓蚀机理

采用凝胶渗透色谱、化学滴定法、紫外差示光谱法、环境扫描电镜、交流阻抗谱、俄歇能谱等方法研究了改性前后木质素磺酸盐的结构特征和缓蚀性能,揭示了缓蚀作用机理。改性后木质素磺酸盐的分子量从11048提高到29381,磺酸基含量从9.04%提高到11.2%,羧基含量从5.81%提高到15.84%,在溶液中的构型由球状变为直链状,在金属表面吸附膜层S、Ca、C含量均增加,表明改性木质素磺酸盐在金属表面吸附点增多,吸附量增大。电化学测试结果表明改性木质素磺酸盐（简称GCL2-D1）属于混合抑制型缓蚀剂,腐蚀介质中掺加100 mg•L^-1GCL2-D1能使腐蚀过程电荷传递电阻从564 Ω增加至20680 Ω,金属/溶液界面电容从2.84 mF降低至0.041 mF,说明改性后的木质素磺酸盐能够在金属表面形成致密的膜层,从而抑制金属腐蚀。     

水泥与减水剂相容性控制方法

综合介绍了国内一家合资企业和两家国外企业的生产、工业试验数据和控制经验.实践证明,使用二水石膏并通过调整磨内喷水量控制水泥粉磨温度在120-125℃范围;减少熟料中的C3A含量;控制适宜的碱含量特别是可溶性碱含量;通过调整硫碱比控制熟料中碱的硫酸盐化程度;控制粉煤灰的质量等都是水泥厂控制水泥与减水剂相容性的有效方法.提出将水泥与减水剂相容性的稳定性作为水泥质量稳定性的控制内容之一,并提出了控制标准.介绍了水泥与减水剂相容性发生明显波动时的调整方法.     

醚型聚羧酸减水剂的作用机理研究

通过红外光谱、吸附量、ζ电位和表面张力等测定研究了醚型聚羧酸减水剂的作用机理。结果表明,该减水剂的作用机理主要是由于其化学吸附使水泥粒子表面形成了厚的水化膜,因而产生强的立体斥力而产生分散作用。同时,该减水剂具有较高的表面活性,这有利于减水剂水溶液对水泥表面的润湿和渗透,因而有利于减水剂在水泥表面的吸附。     

Novel modified lignosulfonate as drilling mud thinner without environmental concerns

A novel modified lignosulfonate was prepared by crosslinking lignosulfonate acid with naturally occurring tannin extract in the presence of formaldehyde and further chelating with ferrous ions. The modification reactions were verified by IR analyses and its performances as polymeric thinning agent for aqueous bentonite mud in oilfields were evaluated. Compared with commonly used FeCr–lignosulfonate thinner, the chrome‐free modified lignosulfonate without environmental concerns has better thinning ability and can offer better resistance to elevated temperature, as well as matched tolerance to high salinity. In addition, its thinning mechanism was discussed by means of adsorption isotherms, zeta potential measurements, and SEM observations. © 1999 John Wiley & Sons, Inc. J Appl Polym Sci 74: 1662–1668, 1999     

XPS测定减水剂吸附层厚度

通过XPS谱图和XPS信息深度的计算方法测定了减水剂在胶凝颗粒表面的吸附层厚度。结果显示,木质素磺酸盐减水剂（LS）、改性木质素磺酸盐减水剂（GCL1-T）、萘系减水剂（FDN）和氨基磺酸盐减水剂（ASP）在水泥颗粒表面的吸附层厚度分别为8.70、10.87、1.50、7.26 nm;GCL1-T和FDN在粉煤灰表面的吸附层厚度分别为6.76 nm和0.95 nm。此方法可较准确描述减水剂在胶凝颗粒表面吸附层厚度的相对大小。由测定结果可进一步推断,FDN的分散机理以静电斥力效应为主;而空间位阻效应在LS、GCL1-T和ASP的分散机理中不可忽略。