一种砂浆保水增稠剂及其制备方法与流程

文档序号:11210214阅读:688来源:国知局
本发明公开了一种砂浆保水增稠剂及其制备方法,属于建筑材料外加剂制备
技术领域

背景技术
:建筑砂浆保水增稠剂是一种新型的水泥砂浆拌和物外加剂,它完全不同于砂浆微沫剂,能将增稠和保水作用很好地兼容在一起。掺入建筑砂浆保水增稠剂,不仅能显著改善砂浆的和易性和保水性,而且能明显提高砂浆的各项性能,其主要是因为保水增稠剂掺入到水泥砂浆中搅拌均匀后,保水增稠剂粒子和未水化的水泥颗粒一样均匀地分散在砂浆中,形成聚合物水泥浆体共混体系。水化后聚合物颗粒进一步聚集并粘附在水泥水化产物表面,形成聚合物网状结构膜,这种聚合物的网结构把水泥水化产物、未水化水泥颗粒、集料连接在一起,形成胶的结构,使水泥水化产物、集料与聚合物交织缠绕在一起,因而改善了砂浆的的性能。目前砂浆保水增稠剂大都是将常用的砂浆添加剂如纤维素醚、淀粉醚、聚乙烯醇或可再分散乳胶粉与无机粉体材料混合配制而成的,如专利申请号cn201410098680.5公开了“一种砂浆保水增稠剂”,它是由下述质量比的原料混合后搅拌混合组成:沸石粉45~55%,聚氧化乙烯4~6%,纤维素醚30~40%,引气剂4~6%,减水剂1.5~3%。又如专利申请号cn201310661508.1公开了“一种以膨润土为主要原料的保水增稠剂及制备方法”,它是由膨润土、纤维素醚、淀粉醚、粉煤灰、触变剂和减水剂组成。再如专利申请号cn201210297807.7公开了“一种砌筑砂浆专用保水增稠剂及其生产方法”,它由保水增稠组分、减水组分和增强组分构成,保水增稠组分由按重量份数计算的17~22份脱硫石膏、45~55份二级粉煤灰和25~35份羟丙基甲基纤维素制成,减水组分由按重量份数计算的15~25份木制纤维素制成,增强组分由按重量份数计算的18~22份电石渣、7~13份木质素磺酸钙、750~830份细沙和57~63份一级粉煤灰制成。随着科学技术的不断发展,人们对砂浆的性能提出了各种新的要求,现在的砂浆已不再是只要求强度合格即可,对保水性、粘结性、抗裂性、防水性、抗渗性等功能的要求在提高,而砂浆外加剂的发明则很好地解决了这些问题。这些保水增稠剂的加入能有效改善砂浆的工作性能,但也有不足之处,主要是掺入保水增稠剂之后,易导致砂浆对水的亲和力降低,从而大大降低了砂浆的内聚力,使得硬化后的砂浆内部结构疏松。因此,亟待开发一种保水增稠效果好、使用后不影响砂浆对水的亲和力、硬化后砂浆力学性能优良的砂浆保水增稠剂产品。技术实现要素:本发明所要解决的技术问题:针对目前砂浆保水增稠剂虽然能在一定程度上改善砂浆和易性,但是易导致砂浆对水的亲和力降低,从而大大降低了砂浆的内聚力,使得硬化后的砂浆内部结构疏松的问题,提供了一种砂浆保水增稠剂及其制备方法。为解决上述技术问题,本发明采用如下所述的技术方案是:一种砂浆保水增稠剂,包括如下重量份数的原料,80~90份改性电气石粉、35~40份聚天冬氨酸、15~25份甲基三乙氧基硅烷、10~13份复合表面活性剂、7~9份乙烯基三乙氧基硅烷、4~6份酵母葡聚糖。所述改性电气石粉是通过如下步骤制备而来:a.按质量比1:3,取电气石粉与1.2mol/l二苯甲酮乙醇溶液混合均匀,并进行超声震荡,过滤,收集滤渣,使用无水乙醇洗涤滤渣,将洗涤后的滤渣进行干燥,收集干燥物;b.将干燥物置于反应离子刻蚀机中,设定射频功率为183~226w,反应压力为10~15mtorr,工艺气体为氧气,氧气流量为50~55sccm,进行刻蚀,收集刻蚀物,进行球磨,收集球磨物,即可得改性电气石粉。所述复合表面活性剂为椰油酸二乙醇酰胺、甜菜碱按质量比1~3:2混合而成。一种砂浆保水增稠剂的制备方法,该制备方法包括如下步骤:(1)按重量份数配比进行取原料;(2)将聚天冬氨酸、甲基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷及纳米二氧化钛放入容器中,再加入甲苯,加热搅拌后,加入蒸馏水,再使用盐酸调节ph,反应3~6h;(3)在反应结束后,将容器中的物质进行过滤,收集滤液,对滤液进行减压蒸馏,回收甲苯及蒸馏水,收集剩余物;(4)将剩余物、改性电气石粉、复合表面活性剂、酵母葡聚糖进行碾磨,收集碾磨物,即可得砂浆保水增稠剂。所述纳米二氧化钛的加入量为聚天冬氨酸质量的1.2~1.6%,甲苯的加入量为聚天冬氨酸质量的2~4倍,蒸馏水的加入量为聚天冬氨酸质量的55~60%。本发明与其他方法相比,有益技术效果是:本发明通过二苯甲酮作为光引发剂,以纯氧作为气体源,对电气石粉进行刻蚀,增加电气石粉末表面的羟基含量,再使用表面活性剂进行表面改性,增加电气石粉的乳化性能及渗透性,最后利用改性的电气石粉对聚天冬氨酸进行改性,降低聚天冬氨酸的生物降解性能,提高力学性能,再利用酵母葡聚糖释放电子,促进砂浆保水增稠剂中基团活性,增加水化效果,提高对水的亲和度,同时酵母葡聚糖释放电子使聚天冬氨酸的分子链增加伸展,有效的将自由水变成束缚水,形成水膜,提高保水效果,从而防止硬化后的砂浆内部结构疏松。具体实施方式改性电气石粉的制备:a.按质量比1:3,取电气石粉与1.2mol/l二苯甲酮乙醇溶液放入容器中混合均匀,再将容器置于超声波震荡器中,以1.2~1.5mhz进行超声震荡15~20min,过滤,收集滤渣,使用滤液体积3~4倍的无水乙醇洗涤滤渣,将洗涤后的滤渣放入90℃干燥机中进行干燥,收集干燥物;b.将干燥物置于反应离子刻蚀机中,设定射频功率为183~226w,反应压力为10~15mtorr,工艺气体为氧气,氧气流量为50~55sccm,进行刻蚀,收集刻蚀物,将刻蚀物放入球磨机中,再加入刻蚀物质量4~6倍的直径为30mm玛瑙球,以500r/min进行球磨20~25min,收集球磨物,即可得改性电气石粉。复合表面活性剂的制备:将椰油酸二乙醇酰胺、甜菜碱按质量比1~3:2混合而成。本发明砂浆保水增稠剂,包括如下重量份数的原料,80~90份改性电气石粉、35~40份聚天冬氨酸、15~25份甲基三乙氧基硅烷、10~13份复合表面活性剂、7~9份乙烯基三乙氧基硅烷、4~6份酵母葡聚糖。本发明砂浆保水增稠剂的制备方法,该制备方法包括如下步骤:(1)按重量份数配比进行取原料;(2)将聚天冬氨酸、甲基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷及聚天冬氨酸质量1.2~1.6%的纳米二氧化钛放入容器中,再加入聚天冬氨酸质量2~4倍的甲苯,加热至60~65℃,搅拌2~3h,再加入聚天冬氨酸质量55~60%的蒸馏水,使用盐酸调节ph至3.0~3.5,反应3~6h;(3)在反应结束后,将容器中的物质进行过滤,收集滤液,对滤液进行减压蒸馏,回收甲苯及蒸馏水,收集剩余物;(4)将剩余物、改性电气石粉、复合表面活性剂酵母葡聚糖放入碾磨机中以600r/min进行碾磨,收集碾磨物,即可得砂浆保水增稠剂。实例1改性电气石粉的制备:a.按质量比1:3,取电气石粉与1.2mol/l二苯甲酮乙醇溶液放入容器中混合均匀,再将容器置于超声波震荡器中,以1.2mhz进行超声震荡15min,过滤,收集滤渣,使用滤液体积3倍的无水乙醇洗涤滤渣,将洗涤后的滤渣放入90℃干燥机中进行干燥,收集干燥物;b.将干燥物置于反应离子刻蚀机中,设定射频功率为183w,反应压力为10mtorr,工艺气体为氧气,氧气流量为50sccm,进行刻蚀,收集刻蚀物,将刻蚀物放入球磨机中,再加入刻蚀物质量4倍的直径为30mm玛瑙球,以500r/min进行球磨20min,收集球磨物,即可得改性电气石粉。复合表面活性剂的制备:将椰油酸二乙醇酰胺、甜菜碱按质量比1:2混合而成。本发明砂浆保水增稠剂,包括如下重量份数的原料,80份改性电气石粉、35份聚天冬氨酸、15份甲基三乙氧基硅烷、10份复合表面活性剂、7份乙烯基三乙氧基硅烷、4份酵母葡聚糖。本发明砂浆保水增稠剂的制备方法,该制备方法包括如下步骤:(1)按重量份数配比进行取原料;(2)将聚天冬氨酸、甲基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷及聚天冬氨酸质量1.2%的纳米二氧化钛放入容器中,再加入聚天冬氨酸质量2倍的甲苯,加热至60℃,搅拌2h,再加入聚天冬氨酸质量55%的蒸馏水,使用盐酸调节ph至3.0,反应3h;(3)在反应结束后,将容器中的物质进行过滤,收集滤液,对滤液进行减压蒸馏,回收甲苯及蒸馏水,收集剩余物;(4)将剩余物、改性电气石粉、复合表面活性剂酵母葡聚糖放入碾磨机中以600r/min进行碾磨,收集碾磨物,即可得砂浆保水增稠剂。实例2改性电气石粉的制备:a.按质量比1:3,取电气石粉与1.2mol/l二苯甲酮乙醇溶液放入容器中混合均匀,再将容器置于超声波震荡器中,以1.3mhz进行超声震荡18min,过滤,收集滤渣,使用滤液体积3倍的无水乙醇洗涤滤渣,将洗涤后的滤渣放入90℃干燥机中进行干燥,收集干燥物;b.将干燥物置于反应离子刻蚀机中,设定射频功率为203w,反应压力为13mtorr,工艺气体为氧气,氧气流量为53sccm,进行刻蚀,收集刻蚀物,将刻蚀物放入球磨机中,再加入刻蚀物质量5倍的直径为30mm玛瑙球,以500r/min进行球磨23min,收集球磨物,即可得改性电气石粉。复合表面活性剂的制备:将椰油酸二乙醇酰胺、甜菜碱按质量比1:1混合而成。本发明砂浆保水增稠剂,包括如下重量份数的原料,85份改性电气石粉、38份聚天冬氨酸、20份甲基三乙氧基硅烷、12份复合表面活性剂、8份乙烯基三乙氧基硅烷、5份酵母葡聚糖。本发明砂浆保水增稠剂的制备方法,该制备方法包括如下步骤:(1)按重量份数配比进行取原料;(2)将聚天冬氨酸、甲基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷及聚天冬氨酸质量1.4%的纳米二氧化钛放入容器中,再加入聚天冬氨酸质量3倍的甲苯,加热至63℃,搅拌2h,再加入聚天冬氨酸质量58%的蒸馏水,使用盐酸调节ph至3.3,反应5h;(3)在反应结束后,将容器中的物质进行过滤,收集滤液,对滤液进行减压蒸馏,回收甲苯及蒸馏水,收集剩余物;(4)将剩余物、改性电气石粉、复合表面活性剂酵母葡聚糖放入碾磨机中以600r/min进行碾磨,收集碾磨物,即可得砂浆保水增稠剂。实例3改性电气石粉的制备:a.按质量比1:3,取电气石粉与1.2mol/l二苯甲酮乙醇溶液放入容器中混合均匀,再将容器置于超声波震荡器中,以1.5mhz进行超声震荡20min,过滤,收集滤渣,使用滤液体积4倍的无水乙醇洗涤滤渣,将洗涤后的滤渣放入90℃干燥机中进行干燥,收集干燥物;b.将干燥物置于反应离子刻蚀机中,设定射频功率为226w,反应压力为15mtorr,工艺气体为氧气,氧气流量为55sccm,进行刻蚀,收集刻蚀物,将刻蚀物放入球磨机中,再加入刻蚀物质量6倍的直径为30mm玛瑙球,以500r/min进行球磨25min,收集球磨物,即可得改性电气石粉。复合表面活性剂的制备:将椰油酸二乙醇酰胺、甜菜碱按质量比3:2混合而成。本发明砂浆保水增稠剂,包括如下重量份数的原料,90份改性电气石粉、40份聚天冬氨酸、25份甲基三乙氧基硅烷、13份复合表面活性剂、9份乙烯基三乙氧基硅烷、6份酵母葡聚糖。本发明砂浆保水增稠剂的制备方法,该制备方法包括如下步骤:(1)按重量份数配比进行取原料;(2)将聚天冬氨酸、甲基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷及聚天冬氨酸质量1.6%的纳米二氧化钛放入容器中,再加入聚天冬氨酸质量4倍的甲苯,加热至65℃,搅拌3h,再加入聚天冬氨酸质量60%的蒸馏水,使用盐酸调节ph至3.5,反应6h;(3)在反应结束后,将容器中的物质进行过滤,收集滤液,对滤液进行减压蒸馏,回收甲苯及蒸馏水,收集剩余物;(4)将剩余物、改性电气石粉、复合表面活性剂酵母葡聚糖放入碾磨机中以600r/min进行碾磨,收集碾磨物,即可得砂浆保水增稠剂。对比例:上海市某化工科技有限公司生产的砂浆保水增稠剂。根据《建筑砂浆基本性能试验方法》jgj70和《预拌砂浆生产和应用技术规程》db23/t1357规定的方法,分别将本发明实例1~3制得的砂浆保水增稠剂和对比例的砂浆保水增稠剂掺入砂浆,进行砂浆的试件制备和性能测试,砂浆试件原料的配合比如表1所示,性能测试结果如表2所示:表1砂浆试件原料配合比名称水泥中砂粉煤灰水保水增稠剂用量(kg/m3)2701450502654.5表2砂浆试件性能从表2可以看出,添加本发明制得的砂浆保水增稠剂,可有效提高砂浆稠度和保水率,同时可改善砂浆力学性能,提高成品抗压强度,且添加本发明砂浆保水增稠剂后,不会影响砂浆内聚力,硬化后的砂浆具有较高的拉伸粘结强度。当前第1页12
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