一種水性減水型砂漿增粘劑及其製備方法與應用的製作方法
2023-10-06 17:04:04 1
專利名稱：一種水性減水型砂漿增粘劑及其製備方法與應用的製作方法
技術領域：
本發明屬於建築材料領域，涉及一種水性減水型砂漿增粘劑及其製備方法與應用。
背景技術：
我國正處於土木建築高速發展期，每年有大量的土木建築工程在建設當中，並且原有土木建築工程因環境作用、自然災害等損壞需要修復或更新。土木建築工程的建設、修復或更新都需要用到砂漿。
在建築工程中，砂漿常用作牆體砌築以及室內外抹灰。因此，砂漿需要有較好的粘結性能，人們常摻入膠粉、「砂漿王」等改善其和易性、粘結性等性能。然而傳統的膠粉、「砂漿王」等增粘劑是固體，在砂漿生產過程中，由於計量不便，無法保障砂漿的生產質量，難以規模化、標準化生產，給砂漿生產廠家使用帶來不便，增加其勞動力成本。使用普通乳液添加入砂漿後，雖然改善了粘結性，但施工時性能不好，和易性差，表現為手感重，施工效率下降，此外，乳液價格較昂貴，大面積使用時成本高。
發明內容
針對現有砂漿增粘劑無法改善砂漿的生產流程，並且價格、性能等存在劣勢和缺陷，本發明的首要目的在於提供一種水性減水型砂漿增粘劑，該砂漿增粘劑為水性，可減少拌合砂漿時水的用量，提高砂漿後期強度，並顯著改善砂漿的粘結性能，並且方便砂漿生產廠家規模化作業生產。本發明的另一目的在於提供上述水性減水型砂漿增粘劑的製備方法。本發明的再一目的在於提供上述水性減水型砂漿增粘劑的應用。本發明的目的通過下述技術方案實現一種水性減水型砂漿增粘劑，其製備原料包括以下按質量百分比計的成分
改性萘系減水劑10 20%丙烯酸乳液30 50%改性澱粉0.1 1.0%
消泡劑0.5 5.0% 水31 53.3%。優選地，上述水性減水型砂漿增粘劑，其製備原料包括以下按質量百分比計的成分改性萘系減水剤13 16%
丙烯酸乳液36 45%
改性澱粉0.5 1.0%
消泡劑1.0 3.0%
水35.7 44.5%。
所述的改性萘系減水劑由以下方法製備得到將萘投入反應釜中升溫熔化，升溫至130 150°C，滴加硫酸，滴加完畢後保溫反應2 3小時，降溫至90 100°C，加入苯甲酸聚乙二醇酯和甲醛溶液，保溫反應I 2小時，降溫至40 50°C，用NaOH溶液調pH至7 8，得到改性萘系減水劑。所述的萘優選為工業萘；所述的硫酸優選為質量百分比為98%的濃硫酸。所述的硫酸滴加的時間優選為O. 5 1. O小時。所述的苯甲酸聚乙二醇酯由以下方法製備得到將聚乙二醇、苯甲酸、對甲苯磺酸投入反應釜中，升溫至140 150°C，保溫反應4 5小時，得到苯甲酸聚乙二醇酯。所述的聚乙二醇優選為聚乙二醇(200);所述的苯甲酸、聚乙二醇、對甲苯磺酸的物質的量比優選為1: (1.1 1. 2) :0· 02。所述的甲醛溶液優選為質量百分比為37 38%的甲醛溶液。所述的氫氧化鈉溶液優選為質量百分比為20 40%的NaOH溶液。所述萘、硫酸、苯甲酸聚乙二醇酯、甲醛的物質的量比優選為1: (1. 2 1. 9):(O. 11 O. 3) : (1. O 2. O)。所述的丙烯酸乳液的固體有效含量優選為40 60wt%。所述的改性澱粉優選為羧甲基澱粉、羥丙基澱粉和羥乙基澱粉中的至少一種。所述的消泡劑優選為水性消泡劑。上述水性減水型砂漿增粘劑的製備方法，是將所述質量百分比的改性萘系減水齊 、丙烯酸乳液、改性澱粉、消泡劑和水混合，攪拌均勻，即製得水性減水型砂漿增粘劑。上述水性減水型砂漿增粘劑在配製砂漿中的應用。使用時，將上述的水性減水型砂漿增粘劑添加到溼拌砂漿中攪拌均勻即可，其用量為砂漿中膠凝材料質量的2 6% ;所述的膠凝材料指水泥、粉煤灰、礦粉或石粉中的一種或多種。為了克服現有技術存在的不足和缺陷，本發明從親水、親油兩性表面活性作用機理出發，通過添加改性萘系減水劑，改性萘系減水劑劑分子的一端是環狀剛性基團，可以增強水泥顆粒與牆體、瓷磚等界面分子之間的分子間吸附力，從而增強水泥與界面的粘結，改性萘系減水劑分子的另一端為含有羧基(-C00—)、醚鍵(-0-)和磺酸基(-SO3-)等親水性基團，對水泥顆粒表面具有很好的分散作用，減少砂漿拌合時的用水量，提高水泥砂漿的和易性。另外，選用丙烯酸乳液，增強水泥與界面的黏附和內聚等作用，提高砂漿固化後的強度。通過各成分的協調作用，改善砂漿的和易性，粘性、固化後強度等綜合性能。本發明相對於現有技術具有如下的優點及效果(I)本發明從親水、親油兩性表面活性出發，通過添加改性萘系減水劑和丙烯酸乳液，通過各化學物質的協調作用，減少砂漿拌合時用水量，提高砂漿的粘性，增強砂漿與牆體、瓷磚等界面的初始粘結力和後期固化強度，降低因環境等不利因素而使砂漿粘結界面物質的脫落，延長建築的使用年限。(2)本發明的砂漿增粘劑為一種水性的多功能建築砂漿增粘劑，使用方便，利於砂漿生產廠家的規模化生產，並且提高了砂漿的質量，降低生產勞動力。本發明的增粘劑中使用改性萘系減水劑，一方面提高減水效果，另一方面同時改善體系的相容性。
具體實施例方式下面結合實施例對本發明作進一步詳細的描述，但本發明的實施方式不限於此。實施例1(I)將26. 9g工業萘(95wt%)投入反應釜中升溫至130°C熔化，待萘熔化後，升溫至 1500C，滴加24g質量百分比為98%的濃硫酸，滴加時間為O. 5小時，滴加完畢後保溫反應3小時，降溫至90°C，加入9. 12g苯甲酸聚乙二醇酯和16. 2g質量百分比為37%的甲醛溶液，保溫反應1. 5小時，降溫至40°C，用質量百分比為30%的NaOH溶液調pH至7，得到改性萘系減水劑。(2)將IOg步驟(I)的改性萘系減水劑、36g丙烯酸乳液(固體有效含量為60wt%)、O. 2g羧甲基澱粉、O. 5g水性消泡劑與53. 3g水混合，攪拌均勻，即製得水性減水型砂漿增粘劑。實施例2(I)將26.9g工業萘(95wt%)投入反應釜中升溫至130°C熔化，待萘熔化後，升溫至150°C，滴加36g質量百分比為98%的濃硫酸，滴加時間為O. 5小時，滴加完畢後保溫反應2. 5小時，降溫至100°C，加入18. 2g苯甲酸聚乙二醇酯和21. 6g質量百分比為37%的甲醛溶液，保溫反應1. O小時，降溫至50°C，用質量百分比為20%的NaOH溶液調pH至7. 5，得到改性奈系減水劑。(2)將13g步驟(I)的改性萘系減水劑、50g丙烯酸乳液(固體有效含量為40wt%)、O. 3g羥乙基澱粉、1. Og水性消泡劑與35. 7g水混合，攪拌均勻，即製得水性減水型砂漿增粘劑。實施例3(I)將26.9g工業萘(95wt%)投入反應釜中升溫至140°C熔化，待萘熔化後，升溫至150°C，滴加35g質量百分比為98%的濃硫酸，滴加時間為O. 8小時，滴加完畢後保溫反應2. O小時，降溫至95°C，加入IOg苯甲酸聚乙二醇酯和16g質量百分比為37%的甲醛溶液，保溫反應1. 5小時，降溫至45°C，用質量百分比為40%的NaOH溶液調pH至8，得到改性萘系減水劑。(2)將16g步驟(I)的改性萘系減水劑、30g丙烯酸乳液(固體有效含量為50wt%)、
O.1g羥丙基澱粉、1. 5g水性消泡劑與52. 4g水混合，攪拌均勻，即製得水性減水型砂漿增粘劑。實施例4(I)將26. 9g工業萘(95wt%)投入反應釜中升溫至145°C熔化，待萘熔化後，升溫至1500C，滴加20g質量百分比為98%的濃硫酸，滴加時間為O. 5小時，滴加完畢後保溫反應3小時，降溫至90°C，加入8苯甲酸聚乙二醇酯和20g質量百分比為37%的甲醛溶液，保溫反應2. O小時，降溫50°C，用質量百分比為30%的NaOH溶液調pH至7，得到改性萘系減水劑。(2)將18g步驟(I)的改性萘系減水劑、45g丙烯酸乳液(固體有效含量為45wt%)、
1.Og羥丙基澱粉、5. Og水性消泡劑與31g水混合，攪拌均勻，即製得水性減水型砂漿增粘劑。實施例5(I)將26.9g工業萘(95wt%)投入反應釜中升溫至130°C熔化，待萘熔化後，升溫至150°C，滴加38g質量百分比為98%的濃硫酸，滴加時間為1. O小時，滴加完畢後保溫反應
2.O小時，降溫至90°C，加入6. 8g苯甲酸聚乙二醇酯和22g質量百分比為37%的甲醛溶液，保溫反應1. 5小時，降溫至40°C，用質量百分比為30%的NaOH溶液調pH至7，得到改性萘系減水劑。(2)將20g步驟(I)的改性萘系減水劑、32g丙烯酸乳液(固體有效含量為42wt%)、O. 5g羧甲基澱粉、3. Og水性消泡劑與44. 5g水混合，攪拌均勻，即製得水性減水型砂漿增粘劑。實施例6性能測試將實施例1 5所製備得到的水性減水型砂漿增粘劑與砂漿混合。砂漿的配方為水泥、粉煤灰、砂與水的質量比為260:140:1320:210。增粘劑(實施例1 5所得到的水性減水型砂漿增粘劑)和普通乳液(慧智科技(中國)有限公司生產，型號WAS-100)的摻量為膠凝材料(水泥、粉煤灰)質量的3%。水泥採用P042. 5R水泥，粉煤灰為II級粉煤灰，砂的細度模數為2. 3。所得到的砂漿的性能如表I所示。表I砂漿的性能的性能測試
權利要求
1.一種水性減水型砂漿增粘劑，其特徵在於所述的水性減水型砂漿增粘劑的製備原料包括以下按質量百分比計的成分改性萘系減水劑10 20%丙烯酸乳液30 50%改性澱粉0.1 1.0% 消泡劑0.5 5.0% 水31 53.3%; 所述的改性萘系減水劑由以下方法製備得到將萘投入反應釜中升溫熔化，升溫至130 150°C，滴加硫酸，滴加完畢後保溫反應2 3小時，降溫至90 100°C，加入苯甲酸聚乙二醇酯和甲醛溶液，保溫反應I 2小時，降溫至40 50°C，用NaOH溶液調pH至7 8，得到改性萘系減水劑。
2.根據權利要求1所述的水性減水型砂漿增粘劑，其特徵在於所述的水性減水型砂漿增粘劑的製備原料包括以下按質量百分比計的成分 改性萘系減水劑 13 16% 丙烯酸乳液36 45%改性澱粉0.5 1.0% 消泡劑1.0 3.0% 水35.7 44.5%。
3.根據權利要求1所述的水性減水型砂漿增粘劑，其特徵在於 所述的萘為工業萘； 所述的硫酸為質量百分比為98%的濃硫酸； 所述的硫酸的滴加時間為0. 5 1. 0小時； 所述的苯甲酸聚乙二醇酯由以下方法製備得到將聚乙二醇、苯甲酸、對甲苯磺酸投入反應釜中，升溫至140 150°C，保溫反應4 5小時，降溫至室溫，得到苯甲酸聚乙二醇酯；所述的苯甲酸、聚乙二醇、對甲苯磺酸的物質的量比為1:1.1 1.2:0. 02 ； 所述的甲醛溶液為質量百分比為37 38%的甲醛溶液； 所述的氫氧化鈉溶液為質量百分比為20 40%的NaOH溶液； 所述萘、硫酸、苯甲酸聚乙二醇酯、甲醛的物質的量比為1:1.2 1.9:0.11 0.3:1. 0 2. O。
4.根據權利要求1所述的水性減水型砂漿增粘劑，其特徵在於所述的丙烯酸乳液的固體有效含量為40 60wt%。
5.根據權利要求1所述的水性減水型砂漿增粘劑，其特徵在於所述的改性澱粉為羧甲基澱粉、羥丙基澱粉和羥乙基澱粉中的至少一種。
6.根據權利要求1所述的水性減水型砂漿增粘劑，其特徵在於所述的消泡劑為水性消泡劑。
7.權利要求1 6任一項所述的水性減水型砂漿增粘劑的製備方法，其特徵在於包括如下步驟將所述質量百分比的改性萘系減水劑、丙烯酸乳液、改性澱粉、消泡劑和水混合，攪拌均勻，即製得水性減水型砂漿增粘劑。
8.權利要求1 6任一項所述的水性減水型砂漿增粘劑在配製砂漿中的應用。
9.根據權利要求8所述的水性減水型砂漿增粘劑在配製砂漿中的應用，其特徵在於使用時，將權利要求1 6所述的水性減水型砂漿增粘劑添加到溼拌砂漿中攪拌均勻即可；水性減水型砂漿增粘劑的用量為砂漿中膠凝材料質量的2 6%。
10.根據權利要求9所述的水性減水型砂漿增粘劑在配製砂漿中的應用，其特徵在於所述的膠凝材料是指水泥、粉煤灰、礦粉或石粉中的一種或多種。
全文摘要
本發明公開了一種水性減水型砂漿增粘劑及其製備方法與應用，屬於建築材料領域。該水性減水型砂漿增粘劑的製備原料包括以下按質量百分比計的成分改性萘系減水劑10～20%，丙烯酸酯乳液30～50%，改性澱粉0.1～1.0%，消泡劑0.5～5.0%，水31～53.3%。改性萘系減水劑通過將萘與硫酸反應，再加入苯甲酸聚乙二醇酯和甲醛反應，最後用NaOH調節pH至7～8得到。水性減水型砂漿增粘劑通過將所述質量百分比的成分混合，攪拌均勻得到。本發明的水性減水型砂漿增粘劑通過添加改性萘系減水劑和丙烯酸乳液，可以減少砂漿拌合時用水量，提高砂漿的和易性，增強砂漿與牆體、瓷磚等界面的初始粘結力和後期固化強度。
文檔編號C04B103/44GK103011675SQ20121051796
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月5日 優先權日2012年12月5日
發明者胡文光, 吳昆 , 呂滿庚, 黃曉梅 申請人:中科院廣州化學有限公司