专利名称：早强型改性废旧聚苯乙烯复合减水剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种早强型改性废旧聚苯乙烯复合减水剂。
水泥是建筑工程中用量最大的材料之一，水泥混凝土的抗压强度的高低直接影响到建筑工程的质量，是关系到社会民生的大事。水泥的抗压强度与拌制水泥混凝土时加入的拌合水的量呈反比关系，而建筑施工中又要求水泥浆料具有良好的流动性能。为了既提高水泥浆的流动性，又大幅度提高水泥混凝土的抗压强度，在施工中必须加入水泥减水剂。由于需要，许多工程还需要具有加快水泥浆凝固作用的高效早强水泥减水剂。目前，市场上早强减水剂的减水率和对水泥混凝土强度提高的幅度都是不很理想，而且成本比较高。
本发明的目的是提供一种成本低廉而性能优良的早强型改性废旧聚苯乙烯复合减水剂，同时通过利用废旧聚苯乙烯塑料，保护环境。
本发明提供的早强型改性废旧聚苯乙烯复合减水剂利用改性废旧聚苯乙烯减水剂为主要原料，通过复配技术，与早强剂硫酸钠、普通减水剂木质素磺酸盐复配而成，按重量份数计主要包括磺酸基团含量为20mol％～98mol％的改性废旧聚苯乙烯减水剂30～100份、硫酸钠5～20份、木质素磺酸钙 40-70份、水300-500份。
本发明使用的磺酸基团改性废旧聚苯乙烯是通过在废旧聚苯乙烯链上引入磺酸基团，用水溶解后用氢氧化钙、氧化钙或石灰中和成钙盐，使改性废旧聚苯乙烯具有亲水亲油的表面活性剂的性质，制成的一种对水泥混凝土具有高效减水和增强作用的水泥减水剂。制备方法如下(1)将废旧聚苯乙烯溶解或溶胀在甲苯、二氯乙烷或二甲苯中，重量浓度为30％-80％；(2)用氯磺酸或重量浓度为50％-99％的硫酸作磺化剂，加热至80℃-100℃，反应3-5个小时；(3)加热至110℃-140℃，蒸馏回收溶剂1小时；(4)降温至80℃，加入水，将磺化的聚苯乙烯溶于水中，制成重量浓度为5％-40％的磺化聚苯乙烯溶液，然后用氢氧化钙、氧化钙或石灰中和成中性，pH值为7-8；(5)过滤成稳定的水泥减水剂溶液后浓缩干燥得磺酸基团含量为20mol％～98mol％的改性废旧聚苯乙烯减水剂。
在反应釜中加入磺酸基团的含量在20mol％-98mol％的改性废旧聚苯乙烯减水剂和水，搅拌半小时，再加入早强剂硫酸钠、木质素磺酸钙，搅拌1小时，出料即配制成早强型改性废旧聚苯乙烯复合减水剂。
本发明制备工艺简单易控，制备过程无废水、废气产生。本发明复配成的高效早强减水剂的成本在2000元/吨，减水率大于20％，水泥混凝土的1天强度可提高40％以上，最终强度可提高30％以上。现在市场上同类早强高效减水剂的平均成本都在3800～4000元/吨，1天的水泥混凝土的强度只能提高35％。与现在市场上同类产品相比，成本大幅降低，而性能有所提高，具有价格低，性能优良等特点。由于利用废旧塑料为主要原材料，不仅成本较低，还可部分解决“白色污染”问题，保护了环境，具有良好的社会价值。
实施例1将40千克的改性废旧聚苯乙烯减水剂加入到500立升的反应釜中，加入300千克的水，搅拌半小时，加入6千克的硫酸钠和65千克的木质素磺酸钙，搅拌1小时，即制成浓度为27％的早强型改性废旧聚苯乙烯复合减水剂。当添加量为0.7％水泥重量时，减水率为22％，水泥混凝土1天的抗压强度可提高41％，水泥混凝土的28天的抗压强度可提高32％。
实施例2将65千克的改性废旧聚苯乙烯减水剂加入到500立升的反应釜中，加入300千克的水，搅拌半小时，加入10千克的硫酸钠和55千克的木质素磺酸钙，搅拌1小时，即制成浓度为30％的早强型改性废旧聚苯乙烯复合减水剂。当添加量为0.6％水泥重量时，减水率为21％，水泥混凝土的1天强度可提高45％，水泥混凝土的28天的抗压强度可提高31％。
实施例3将90千克的改性废旧聚苯乙烯减水剂加入到500立升的反应釜中，加入300千克的水，搅拌半小时，加入8千克的硫酸钠和50千克的木质素磺酸钙，搅拌1小时，即制成浓度为33％的早强型改性废旧聚苯乙烯复合减水剂。当添加量为0.6％水泥重量时，减水率为26％，水泥混凝土的1天强度可提高43％，水泥混凝土的28天的抗压强度可提高37％。
实施例4将100千克的改性废旧聚苯乙烯减水剂加入到600立升的反应釜中，加入400千克的水，搅拌半小时，加入18千克的硫酸钠和45千克的本质素磺酸钙，搅拌1小时，即制成浓度为29％的早强型改性废旧聚苯乙烯复合减水剂。当添加量为0.6％水泥重量时，减水率为28％，水泥混凝土的1天抗压强度可提高48％，水泥混凝土的28天的抗压强度可提高40％。
权利要求
1.一种早强型改性废旧聚苯乙烯复合减水剂，其特征在于利用改性废旧聚苯乙烯减水剂为主要原料，通过复配技术，与早强剂硫酸钠、普通减水剂木质素磺酸钙复配而成，按重量份数计主要包括磺酸基团含量为20mol％～98mol％的改性废旧聚苯乙烯减水剂30～100份、硫酸钠5～20份、木质素磺酸钙 40～70份、水300～500份。
全文摘要
本发明涉及一种早强型改性废旧聚苯乙烯复合减水剂,其利用改性废旧聚苯乙烯减水剂为主要原料,通过复配技术,与早强剂硫酸钠、普通减水剂木质素磺酸钙复配而成。比现有早强型减水剂成本大幅降低,性能有所提高,由于利用废旧塑料为主要原材料,不仅成本较低,还可部分解决“白色污染”问题,保护了环境,在混凝土改性领域具有良好的应用前景。
文档编号C04B24/26GK1312324SQ0110353
公开日2001年9月12日 申请日期2001年2月28日 优先权日2000年6月13日
发明者廖兵, 黄玉惠 申请人:中国科学院广州化学研究所