低引氣且降粘的緩釋類聚羧酸減水劑及其製備方法與流程
2023-10-17 18:16:59 2
本發明涉及混凝土外加劑技術領域，尤其涉及低引氣且降粘的緩釋類聚羧酸減水劑及其製備方法。
背景技術：
混凝土是現代應用最廣泛的建築材料，其具有原料豐富、價格低廉、工藝簡單、強度高、耐久性好等優點。隨著混凝土各方面性能的不斷提高，對混凝土減水劑的要求也越來越高。聚羧酸減水劑作為新一代的高效減水劑已經廣泛應用於混凝土中，其性能得到了廣泛的認可，但是聚羧酸減水劑在應用過程中會帶來較高的含氣量，影響混凝土的性能。
另外，商品混凝土和能實現高層、超高層建築的泵送混凝土需要滿足泵送的要求，必須具有較高的流動性、良好的抗離析性能和與泵管間較小的摩擦阻力；商品混凝土則需要有效的控制混凝土的坍落度損失以及混凝土的凝結時間，保證混凝土具有優良的施工性能和均勻穩定地質量。而這兩者的實現都有賴於緩釋減水型外加劑。
除此之外，夏季高溫施工的混凝土會由於環境溫度較高而導致水泥水化反應加速，混凝土坍落損失過快，無法保持較長時間的塑性，造成施工困難的問題，以及由於混凝土內外溫差大，而造成大體積混凝土溫度應力裂縫的問題。
技術實現要素：
針對現有技術的上述缺陷和問題，本發明目的是提供一種能夠提高水泥顆粒的分散性，降低混凝土的粘度，具有優良的緩凝效果的低引氣且降粘的緩釋類聚羧酸減水劑及其製備方法，解決了現有聚羧酸減水劑的緩凝效果差，造成混凝土的粘度高而影響混凝土施工的技術問題。
為了達到上述目的，本發明提供如下技術方案：
本發明的低引氣且降粘的緩釋類聚羧酸減水劑，由包括聚醚單體、降粘劑、不飽和酸單體和不飽和酸羥基烷基酯在引發劑和分子量調節劑的作用下發生共聚反應後，再加入鹼性溶液中和pH值至6-7後得到；其中，所述聚醚單體、降粘劑、不飽和酸單體和不飽和酸羥基烷基酯的質量比為345～370:78～92:32～40:2.8～4.2。
進一步地，所述聚醚單體、降粘劑、不飽和酸單體和不飽和酸羥基烷基酯的質量比為355～370:80～90:35～40:3.4～4.2。
進一步地，所述降粘劑為陽離子表面活性劑。
進一步地，所述引發劑包括氧化劑和還原劑；所述氧化劑為過氧化氫，所述還原劑為抗壞血酸；其中，以所述聚醚單體、降粘劑、不飽和酸單體和不飽和酸羥基烷基酯的總質量為基準，所述引發劑的質量百分比為0.8％～1.2％。
具體地，所述引發劑的質量百分比為1.0％。
進一步地，所述分子量調節劑為巰基乙酸；其中，以所述聚醚單體、降粘劑、不飽和酸單體和不飽和酸羥基烷基酯的總質量為基準，所述分子量調節劑的質量百分比為0.32％～0.41％。
具體地，所述分子量調節劑的質量百分比為0.35％。
進一步地，所述鹼性溶液為氫氧化鈉；其中，以所述聚醚單體、降粘劑、不飽和酸單體和不飽和酸羥基烷基酯的總質量為基準，所述鹼性中和液的質量百分比為1.35％～1.47％。
具體地，所述鹼性中和液的質量百分比為1.4％。
進一步地，所述不飽和酸單體為丙烯酸。
進一步地，所述不飽和酸羥基烷基酯為丙烯酸羥乙酯。
本發明的低引氣且降粘的緩釋類聚羧酸減水劑的製備方法，包括如下步驟：
步驟一、將所述聚醚單體加入去離子水攪拌溶解後得到第一混合液；
步驟二、將不飽和酸單體與不飽和酸羥基烷基酯混合後得到第二混合液；將還原劑與分子量調節劑混合得到第三混合液；
步驟三、將所述氧化劑滴加到第一混合液中，在溫度為10～40℃下攪拌溶解後，同時滴加步驟二中得到的第二溶液和第三溶液後攪拌均勻後，使用質量濃度為32％的鹼性溶液調整pH值至6.0～7.0，即得本發明的低引氣且降粘的緩釋類聚羧酸減水劑。
進一步地，步驟三中，滴加第二溶液的時間控制在2.5～3.2h；滴加第三溶液的時間控制在2.7～3.5h。
本發明提供的低引氣且降粘的緩釋類聚羧酸減水劑，在各組分的共同作用下，具有優良的緩釋性能，大幅改善混凝土的和易性，提高混凝土的流動性，具有顯著延緩混凝土凝結時間的作用，防止過早的乾燥凝結。另一方面，加入的聚醚單體為低含氣緩釋組分，在緩凝的基礎上，具有較低的引氣量，同時也保證了聚羧酸減水劑的保坍及減水的性能，使混凝土耐久性和後期強度也得到了提高。
另外，本發明產品在混凝土中使用具有摻量低、效果顯著的特點，可以減少單位水泥用量，降低混凝土成本，且生產工藝簡單、生產成本低，具有很好的經濟效益和社會效益。
具體實施方式
下面將結合本發明的實施例，對本發明的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
本實施例的聚醚單體為遼寧奧克化學股份有限公司生產的聚醚單體。
實施例1
本實施例的低引氣且降粘的緩釋類聚羧酸減水劑中，聚醚單體、降粘劑、丙烯酸和丙烯酸羥乙酯的質量比為350:78:35:2.8；以所述聚醚單體、降粘劑、不飽和酸單體和不飽和酸羥基烷基酯的總質量為基準，使用的引發劑的質量百分比為0.9％，分子量調節劑的質量百分比為0.32％，氫氧化鈉的質量百分比為1.35％。
實施例2
本實施例的低引氣且降粘的緩釋類聚羧酸減水劑中，聚醚單體、降粘劑、丙烯酸和丙烯酸羥乙酯的質量比為362:85:35:3.4；以所述聚醚單體、降粘劑、不飽和酸單體和不飽和酸羥基烷基酯的總質量為基準，使用的引發劑的質量百分比為1.0％，分子量調節劑的質量百分比為0.35％，氫氧化鈉的質量百分比為1.4％。
實施例3
本實施例的低引氣且降粘的緩釋類聚羧酸減水劑中，聚醚單體、降粘劑、丙烯酸和丙烯酸羥乙酯的質量比為370:88:40:4；以所述聚醚單體、降粘劑、不飽和酸單體和不飽和酸羥基烷基酯的總質量為基準，使用的引發劑的質量百分比為1.0％，分子量調節劑的質量百分比為0.32％，氫氧化鈉的質量百分比為1.47％。
試驗例
採用實施例2的低引氣且降粘的緩釋類聚羧酸減水劑與對比例的外加劑分別拌合c55強度等級的混凝土進行試驗測試；其中，對比例的外加劑採用陝西友邦新材料科技有限公司生產的513高效聚羧酸減水劑。
測試結果：
1、測量初始提倒桶混凝土完全流下來的時間，摻加513高效聚羧酸減水劑的混凝土用時10s，而摻加本實施例2外加劑的混凝土只需7.82s，減少了21.8％。
2、將拌和好的混凝土靜置15min後再進行傾倒，摻加513高效聚羧酸減水劑的混凝土用時31s，而摻加本實施例2外加劑的混凝土用時16s，減少了48.4％。
3、將拌和好的混凝土靜置25min後再進行傾倒，摻加513高效聚羧酸減水劑的混凝土用時41s，而摻加本實施例2外加劑的混凝土用時21s，減少了48.8％。
橫向進行對比後，摻加513高效聚羧酸減水劑的混凝土提倒桶混凝土完全流下來的時間在靜置15min後，增加了210％，而摻加本實施例2外加劑的混凝土僅增加了105％，足足減小了兩倍。由此可見本發明的低引氣且降粘的緩釋類聚羧酸減水劑與普通減水劑相比，本外加劑具有優異的緩凝和保坍性能。為混凝土的施工帶來了極大的方便，在商品泵送混凝土行業中，具有非常好的前景。
以上所述，僅為本發明的具體實施方式，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。因此，本發明的保護範圍應所述以權利要求的保護範圍為準。