一種聚羧酸減水劑及其應用和製備方法
2023-05-20 15:55:41 1
一種聚羧酸減水劑及其應用和製備方法
【專利摘要】本發明公開了一種聚羧酸減水劑及其應用和製備方法。由下列重量份數的組份經聚合反應製成：大單體100份；小單體*3.2～13.2份；氧化劑0.3～3份；小單體**4.5～12.7份；還原劑0.14～2份；分子量調節劑0.2～1份；水72～190份。本發明提供了一種新的減水劑及其應用和製備方法，對比實驗檢測證明本發明減水劑與常規市售聚羧酸減水劑復配使用後，對水泥的初始分散性有所降低，但對分散保持性能卻有不同程度的改善；使用本發明減水劑使得新拌混凝土的和易性得到一定程度的改善，坍落度、擴展度保持性能以及混凝土抗壓強度得到提升。本發明減水劑製備原料易得，合成製備方法安全、穩定可控，原料和成品使用成本低，安全環保。
【專利說明】一種聚羧酸減水劑及其應用和製備方法
[0001]
【技術領域】
[0002]本發明屬於化學合成【技術領域】，尤其屬於混凝土外加減水劑合成製備【技術領域】，特別涉及一種聚羧酸減水劑及其應用和製備方法。
【背景技術】
[0003]隨著國家建設發展的加快，傳統的混凝土逐漸被高性能混凝土、綠色混凝土代替，在新型混凝土出現過程中，混凝土外加劑起著重要的作用，而減水劑是混凝土外加劑中最主要的組成部分，在混凝土生產技術中逐步起到核心的作用，發揮了巨大的功效。摻用外加劑後，每立方米混凝土之中大約可以節省水泥15%~20%，還能輔助粉煤灰、礦粉等膠結料的充分利用。
[0004]減水劑又稱塑化劑或分散劑。拌和混凝土時加入適量的減水劑，主要起三個不同的作用:①在保持混凝土配合比不變的情況下，改善其工作性；或在保持工作性不變的情況下減少用水量，提高混凝土強度；②在保持強度不變時減少水泥用量，節約水泥，降低成本；③加入減水劑後混凝土更為均勻密實，改善一系列物理化學性能，如抗滲性、抗凍性、抗侵蝕性等，提高了混凝土的耐久性。
[0005]聚羧酸高性能減水劑有其獨特的優點:摻量低，對水泥分子具有超分散性能，減水率大；混凝土拌合物的流動性和保持性好，坍落度損失低；對施工環境溫度要求低；在相同流動度下，延緩凝結時間較少；分子結構上自由度大，外加劑製造技術上可控制的參數多，真正做到依據分散水泥的作用機理設計各種最有效的分子結構，高性能化的潛能大。聚羧酸高性能減水劑與水泥的相容性較好，可更多的利用礦渣或粉煤灰等混合材，從而整體上降低混凝土的成本，除此之外`，聚羧酸高性能減水劑還具有生產綠色化、產品綠色化等特點，是減水劑工業的重點發展方向。
[0006]我國研究聚羧酸高性能減水劑起步較晚，自上世紀90年代中後期以來，許多科研單位、高等院校、有實力的外加劑生產企業等通過大量研究，取得了不少科研成果。相較於國外高水平外加劑技術，特別是觸媒、巴斯夫等企業，我國的外加劑應用推廣技術還存在很大的差距，尤其表現在預拌混凝土分散性能保持、保水性、和易性等方面。
【發明內容】
[0007]本發明根據現有技術的不足公開了一種聚羧酸減水劑及其應用和製備方法，本發明的目的在於提供一種具有摻量低、保塑性能好、能有效改善混凝土和易性等優點的聚羧酸高性能減水劑及其應用和製備方法。
[0008]本發明合成一種聚羧酸減水劑，其分子結構通式如下:
【權利要求】
1.一種聚羧酸減水劑，其特徵是減水劑包括下列通式的化合物:
2.根據權利要求1所述的聚羧酸減水劑，其特徵是所述減水劑由下列重量份數的組份製成: 大單體100份； 小單體*3.2~13.2份； 氧化劑0.3~3份； 小單體#4.5~12.7份； 還原劑0.14~2份； 分子量調節劑0.2~1份； 水72~190份； 所述大單體為:異戊烯醇聚氧乙烯醚、異戊烯醇聚氧丙烯醚中的任一種，分子量為1000 ~5000 ； 所述小單體*為:N-氨基甲醯馬來酸； 所述氧化劑為:雙氧水； 所述小單體#為丙烯酸、甲基丙烯酸、順丁烯二酸酐中的任一種或兩種； 所述還原劑為:抗壞血酸、亞硫酸鈉、次磷酸鈉、葡萄糖、吊白塊中的任一種； 所述分子量調節劑為:巰基乙酸、2-巰基丙酸、3-巰基丙酸中的任一種或兩種。
3.根據權利要求2所述的聚羧酸減水劑，其特徵是:所述大單體分子量為2200~2600。
4.一種權利要求1至3任一項所述的聚羧酸減水劑製備方法，其特徵是包括以下步驟: ⑴按所述重量份數稱取大單體、小單體*和水，加入帶有攪拌器、溫度計和回流冷凝器的反應釜中，攪拌加熱使其溶解； (2)在30~60°C溫度下，向反應釜中加入氧化劑，攪拌均勻； ⑶保持溫度30~60°C，滴加小單體 '還原劑和分子量調節劑配製的混合水溶液，滴加時間為I~6h ; ⑷滴加完之後，在30~60°C溫度下，繼續保溫反應I~3h ; (5)反應結束，冷卻至室溫出料，得所述聚羧酸減水劑，固含量為40~60%。
5.根據權利要求4所述的聚羧酸減水劑製備方法，其特徵是:所述步驟(2)至步驟⑷中的設定溫度優選為50~55°C。
6.根據權利要求4所述的聚羧酸減水劑製備方法，其特徵是:所述步驟⑶中的物料滴加時間優選為3~4h。
7.根據權利要求4所述的聚羧酸減水劑製備方法，其特徵是:所述步驟⑷中的保溫反應時間優選為I~2h。
8.一種聚羧酸減水劑的應用方法，其特徵是:將上述製備的減水劑與市售聚羧酸減水劑按折算為固含量的重量比例10~30: 90~70混合使用。
9.根據權利要 求8所述的聚羧酸減水劑的應用方法，其特徵是:所述混合使用優選比例是20~30: 80~70。
【文檔編號】C04B24/12GK103693881SQ201310731325
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月26日 優先權日:2013年12月26日
【發明者】餘建華, 楊俊 , 張秋萍 申請人:四川石達化學股份有限公司