磺化聚苯乙烯减水剂两种合成方法？具体工艺条件？

磺化聚苯乙烯减水剂在环境保护和绿色经济中具有特殊的意义，受到了广泛关注。聚苯乙烯磺酸的钠盐和钙盐均可作为高效混凝土减水剂使用，具有较高分散性，钙盐减水率高是它的独特之处，采用钙盐避免了引入钠、钾等碱金属离子。添加这种减水剂的混凝土能够避免碱集料反应，还有泌水少、坝落度损失小的优点，性能优于国内常用的木质素磺酸盐及茶磺酸钠甲醛缩合物，缺点是生产过程需要用到大量有机溶剂，生产工艺较为复杂。

聚苯乙烯磺酸盐有两种合成方法，一种是苯乙烯单体先磺化为苯乙烯磺酸，再聚合为聚苯乙烯磺酸，然后中和为盐；另一种方法是苯乙烯先聚合，再磺化，然后中和为盐。苯乙烯不能直接磺化，因此前一种方法通常是先将2-卤代乙苯磺化，再用碱脱去氯化氢制得苯乙烯磺酸单体，然后再聚合。此方法过程复杂，成本较高。后一种方法所用的磺化原料聚苯乙烯可以通过离子聚合或自由基聚合得到，也可以通过降解废旧聚苯乙烯塑料得到，鉴于后一种方法工艺简单，而且我国又面临聚苯乙烯泡沫塑料“白色污染”的威胁，可以实现变废为宝、循环利用，原料价廉易得、来源广泛，具有较大的发展潜力。

磺化聚苯乙烯减水剂的分子结构中，强极性的磺酸基团是其减水和分散性的主要来源，聚苯乙烯主链主要为疏水基团，因而磺化程度对其减水效果非常关键，提高磺化度关键在于寻找到高效催化剂，控制好反应温度和反应时间。

具体工艺条件如下，将聚苯乙烯溶于一定量溶剂（如环已烷、二氯乙烷，其中二氧乙烷具有一定毒性）,形成乳白色均相溶液，将定量的催化剂五氧化二磷分批加入溶液中，缓慢均匀滴加浓硫酸（或液化S:O3),于60~80℃条件下反应2h,当反应物完全水溶后静置过滤，用水洗涤后加入氢化钠溶液（或氧氧化钙溶液）中和，有机溶剂可循环套用，干燥后得白色体产形状的聚苯乙烯减水剂产品。使用该产品的混凝土水泥净浆流动度约为20cm,减水率约为23%。

碳化聚苯乙烯的分子量比较大，其在混凝土中可起到胶黏剂的作用，混凝土具有优良的防水性能；产品中氯离子含量极低对钢筋无锈蚀作用；耐久性也优于普通混凝土减水剂。