本发明属于混凝土用减水剂领域，具体涉及一种改性氨基磺酸盐减水剂的合成方法。
背景技术：
随着混凝土技术的发展，混凝土外加剂已经是不可或缺的一部分，是推进混凝土发展的重要一部分。混凝土外加剂中使用最多的一种外加剂是混凝土减水剂，是非常重要的组成成分。高效减水剂以其较好的效果和保坍性能占据了重要的地位，目前国内应用的比较广泛的高效减水剂有：聚羧酸系高效减水剂、木质素磺酸盐系高效减水剂、萘系高效减水剂、三聚氰胺系高效减水剂以及氨基磺酸盐系高效减水剂。
其中，氨基磺酸盐系减水剂是非常重要的非萘系减水剂之一。氨基磺酸盐系高效减水剂具有分支多(甚至网状)、疏水基分子链短、极性较强的结构特点。由于分支多，氨基磺酸钠分子一般在混凝土粒子表面呈立式吸附，这种立体效应可以使混凝土在较长的时间内保持其坍落度及流动性；但分子中疏水基分子链短、极性较强的结构却决定了其应用于混凝土时保水性能差、容易泌水；且原料中存在易挥发的苯酚、甲醛等有毒物质，原料价格相对偏贵，生产成本偏高。
技术实现要素：
本发明针对现有技术的不足，目的在于提供一种改性氨基磺酸盐减水剂的合成方法。
为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为：
一种改性氨基磺酸盐减水剂的合成方法，包括如下步骤：
(1)称取原料：对氨基苯磺酸钠、苯酚、氢氧化钠、甲醛溶液、尿素、水和三聚氰胺；
(2)三聚氰胺羟甲基化：将水、三聚氰胺、部分甲醛投入到反应釜a中，升温至60℃，待三聚氰胺完全溶解后，继续反应15分钟，终止反应；
(3)溶解中和：将水、对氨基苯磺酸钠、苯酚投入反应釜b，搅拌升温至68～75℃，然后取氢氧化钠溶于水后，加入到反应釜b，继续搅拌15分钟；
(4)羟甲基化缩合：待反应釜b搅拌搅拌完成后，向其中先快后慢滴加甲醛溶液，控制甲醛滴加时间为1.5～2h，保持温度不变；当甲醛溶液滴加完成后，取氢氧化钠溶于水后加入到反应釜b中，升高温度至90～98℃，保温4～5h；
(5)分子链重排：反应釜b的羟甲基化缩合反应结束后，降温至75～80℃，加入尿素，保温1～2h，再将步骤(2)所得反应釜a中溶液加入反应釜b，继续反应2～3h，即得改性氨基磺酸盐减水剂。
上述方案中，所述改性氨基磺酸盐减水剂的分子量为3000da～10000da。
上述方案中，所述原料按质量百分比计为：对氨基苯磺酸钠15～25％；苯酚5～10％；氢氧化钠0.25～0.3％；甲醛溶液20～40％；尿素0.5～1.5％；水20～40％；三聚氰胺10～25％，所述甲醛溶液的质量分数为37％。
上述方案中，步骤(2)所述三聚氰胺与甲醛的用量比为1:1.86。
上述方案中，步骤(3)所述氢氧化钠与步骤(4)所述氢氧化钠的用量比为15:2。
本发明的有益效果：(1)本发明制备所得减水剂对混凝土中的矿物外加剂(粉煤灰、矿粉、硅灰)适应性能好，能显著提高氨基磺酸盐减水剂的保水性能，降低混凝土中对减水剂掺量的敏感性；(2)本发明制备所得减水剂的保坍性能优异，胶凝材料净浆的流动度在4h内基本无损失，砂浆流动度在4h内基本无损失；将其用于配置商品混凝土、大流动性混凝土，具有减水率高、强度提升显著的优势；(3)本发明采用低价的三聚氰胺和尿素提高支链长度，降低了氨基磺酸盐减水剂的生产成本；并且利用尿素吸附氨基磺酸盐减水剂合成中的游离甲醛，可以减少对环境的污染。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
实施例1
一种改性氨基磺酸盐减水剂的合成方法，包括如下步骤：
(1)原料的重量配比为:对氨基苯磺酸钠17.37％；苯酚7.07％；甲醛21.9％；氢氧化钠0.26％；尿素1.56％；三聚氰胺14.6％；水37.24％；
(2)三聚氰胺羟甲基化：将85g水，97.4g三聚氰胺，52.5g甲醛投入反应釜a中，升温至60℃，三聚氰胺完全溶解后，继续反应15分钟后终止反应；
(3)溶解中和：称取92.5g水、115.6g对氨基苯磺酸钠、47g苯酚投入反应釜搅拌升温至73℃；称取1.5g氢氧化钠溶解于20g水中；将氢氧化钠溶液加入反应釜，搅拌15min；
(4)羟甲基化缩合：称取93.2g甲醛溶液(所述甲醛溶液的质量分数为37％)，待反应釜b搅拌完成后，向其中先快后慢滴加甲醛溶液，控制甲醛滴加时间为1.5h，保持温度不变，称取0.2g氢氧化钠溶解于20ml水中，当甲醛溶液滴加完成后，加入氢氧化钠，升高温度至95℃，保温4.5h；
(5)分子链重排：称取10.35g尿素溶解于30g水中，待反应釜b的羟甲基化缩合反应结束后，降温至80℃，加入尿素，保温2h，再将步骤(2)所得反应釜a中溶液加入反应釜b，继续反应2h，即得改性氨基磺酸盐减水剂。
实施例2
一种改性氨基磺酸盐减水剂的合成方法，包括如下步骤：
(1)原料的重量配比为:对氨基苯磺酸钠18.9％；苯酚9.1％；甲醛25.3％；氢氧化钠0.33％；尿素0.93％；三聚氰胺15.9％；水29.54％；
(2)三聚氰胺羟甲基化：将80g水，97.4g三聚氰胺，52.5g甲醛投入反应釜a中，升温至60℃，三聚氰胺完全溶解后，继续反应15分钟后终止反应；
(3)溶解中和：称取87.5g水、115.6g对氨基苯磺酸钠、67.7g苯酚投入反应釜搅拌升温至73℃；称取1.8g氢氧化钠溶解于10g水中；将氢氧化钠溶液加入反应釜，搅拌15min；
(4)羟甲基化缩合：称取102.5g甲醛溶液(所述甲醛溶液的质量分数为37％)，待反应釜b搅拌搅拌完成后，向其中先快后慢滴加甲醛溶液，控制甲醛滴加时间为1.5h，保持温度不变，称取0.24g氢氧化钠溶解于20ml水中，当甲醛溶液滴加完成后，加入氢氧化钠，升高温度至95℃，保温4.5h；
(5)分子链重排：称取11.4g尿素溶解于10g水中，待反应釜b的羟甲基化缩合反应结束后，降温至80℃，加入尿素，保温2h，再将步骤(2)所得反应釜a中溶液加入反应釜b，继续反应2h，即得改性氨基磺酸盐减水剂。
本发明实施例1～2制备所得改性氨基磺酸盐减水剂的产品性能如下：
(1)本产品为棕红色液体，ph值为8～9，固含量为30～31％。
(2)本产品在水泥净浆流动度试验中，水灰比为0.29时，掺量为水泥质量的0.5～0.6％时，流动度为230～250。
(3)本产品质量配比为0.7份水泥与0.3份粉煤灰的胶凝材料体系时，水灰比为0.29时，掺量为胶凝材料体系质量的0.6～0.8％时，流动度为230～250。
(4)本产品质量配比为0.5份水泥与0.5份矿粉的胶凝材料体系时，水灰比为0.29时，掺量为胶凝材料体系质量的0.7～0.9％时，流动度为230～250。
(5)本产品质量配比为0.95份水泥与0.05份矿粉的胶凝材料体系时，水灰比为0.29时，掺量为胶凝材料体系质量的0.5～0.7％时，流动度为230～250。
(6)本产品在胶砂试验中，控制胶砂浆流动度为200±5mm时，水剂掺量为水泥质量的0.8～1.2％时，砂浆流动度4h基本无损失，砂浆减水率为18％～23％(如表1所示)。
表1坍落度性能测试结果
(7)本产品在混凝土试验中，掺入本剂(asp)，相对比于基准混凝土，砼的三天强度可以提高30～50％，七天强度可以提高25～50％，二十八天强度可以提高20～30％，相比较于萘系减水剂(nf)，减水剂掺量更低，早期强度提升明显(如表2、表3所示)。
表2混凝土配比
表3混凝土性能测试结果
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的实例，而并非对实施方式的限制。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而因此所引申的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之内。