氨基磺酸鹽高性能減水劑的合成及應(yīng)用
    在混凝土中摻加適量高效減水劑，可以使混凝土在相同流動(dòng)性情況下，大幅度減少用水量，降低水灰比，從而大幅度提高強(qiáng)度，改善混凝土抗?jié)B、抗碳化和抗化學(xué)侵蝕等一系列物理力學(xué)性能。在水灰比不變的條件下，摻加適量高效減水劑還可大幅度改善新拌混凝土的和易性，并可配制自流平、自填充混凝土[ 1 ] 。


    自1962 年日本服部健一首先研制成功萘磺酸甲醛縮合物高效減水劑(即萘系高效減水劑) 并生產(chǎn)應(yīng)用以來(lái)，高效減水劑的用量日益增加[ 1 ] 。1971 年至1973 年，原西德成功開(kāi)發(fā)Melment 減水劑(磺化三聚氰胺高效減水劑，即：密胺系高效減水劑) ，并用于流態(tài)混凝土(即：坍落度為18～22 cm 的大流動(dòng)性混凝土) 的配制。20 世紀(jì)70 年代末、80 年代初預(yù)拌商品混凝土的發(fā)展對(duì)高效減水劑的性能尤其是坍落度的經(jīng)時(shí)保持性提出了新要求[2 ，3 ] 。隨后近20 年，關(guān)于高效減水劑的研究工作主要集中在摻萘系和密胺系高效減水劑混凝土的坍落度損失控制方面，并由此形成了泵送劑、控制坍落度損失泵送劑等系列產(chǎn)品。高性能混凝土概念的提出和發(fā)展，以及商品泵送混凝土的快速推廣應(yīng)用，對(duì)減水劑的各項(xiàng)性能均提出了更高要求。原有的高效減水劑品種，如最廣泛使用的萘系和密胺系高效減水劑由于減水率有限、與水泥適應(yīng)性不十分理想等原因， 其在高強(qiáng)、高性能混凝土中的廣泛應(yīng)用受到一定限制[ 4 ，5 ] 。因此，進(jìn)一步提高減水效果和坍落度保持性，增強(qiáng)與各種水泥(和摻合料) 適應(yīng)性的新品種高效減水劑的研制，是高強(qiáng)高性能混凝土技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要措施。
    設(shè)計(jì)了氨基磺酸鹽減水劑( sulp honated amino2p henol based plasticizer ， ASP) 的合成方法，并通過(guò)試驗(yàn)對(duì)各工藝參數(shù)的影響規(guī)律進(jìn)行了系統(tǒng)研究。
     ASP 制備工藝的基本原理
     甲醛分子上的羰基具有雙官能團(tuán)的性能酚類化合物(如苯酚) 、氨基類化合物(如苯氨) 等都有兩個(gè)以上活性點(diǎn)，故與甲醛反應(yīng)后最終能得到線形和體形結(jié)構(gòu)的聚合物。
     影響合成反應(yīng)較關(guān)鍵的因素是原料的摩爾比、反應(yīng)環(huán)境、反應(yīng)溫度和反應(yīng)時(shí)間。由于在不同的反應(yīng)環(huán)境中，反應(yīng)機(jī)理不同，產(chǎn)物分子結(jié)構(gòu)也不盡相同，因此，其性能有較大差異。通過(guò)調(diào)整這些反應(yīng)條件，將所得產(chǎn)物對(duì)水泥漿體的塑化效果進(jìn)行比較，可以確定最佳的反應(yīng)路線。試驗(yàn)中合成產(chǎn)物的摻量為水泥質(zhì)量的0.8 % ，水泥為海螺牌。
     在酸性環(huán)境下合成，由于對(duì)氨基苯磺酸與苯酚反應(yīng)速度較快，易生成不規(guī)則共聚物，形成不溶于水的膠凝產(chǎn)物，所以縮合反應(yīng)時(shí)要求甲醛緩慢滴加。所得產(chǎn)物分子中主鏈為線形結(jié)構(gòu)，并帶有較多立體結(jié)構(gòu)的直鏈。憎水基較短，極性較強(qiáng)。各反應(yīng)單體之間主要通過(guò)亞甲基( —CH2 —) 相連接，聚合物的聚合度較大。
     在堿性環(huán)境下合成，產(chǎn)物也是線形主鏈帶有較多立體結(jié)構(gòu)支鏈， 各反應(yīng)單體之間依靠醚鍵( —O —) 連接。由于醚鍵能與氫原子結(jié)合形成氫鍵，親水性極強(qiáng)，能較穩(wěn)定地存在于水溶液中，因此，選擇在堿性環(huán)境中進(jìn)行合成反應(yīng)。