专利名称：缓凝型改性废旧聚苯乙烯复合减水剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种缓凝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延缓水泥浆凝固作用的高效水泥减水剂。目前，市场上缓凝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缓凝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。
本发明提供的缓凝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，与缓凝减水剂糖钙、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、糖钙 30～60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，再加入糖钙减水剂、木质素磺酸钙，搅拌1小时；出料即配制成缓凝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。糖钙是通用的缓凝型减水剂，它的减水率最高为18％，水泥混凝土最终强度只能提高23％，平均成本4000元/吨左右，缓凝时间为130分钟。木质素磺酸钙是普通低效减水剂，减水率只有9％，水泥混凝土的最终强度基本上没有提高。而本发明复配成的缓凝高效减水剂的成本只有2500元/吨，缓凝时间大于145分钟，减水率大于20％，最高减水率可高达25％，水泥混凝土最终强度可提高30％以上，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35千克的糖钙和45千克的木质素磺酸钙，搅拌1小时，即制成浓度为29％的缓凝高效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％，水泥混凝土的28天的抗压强度可提高32％，水泥混凝土的初凝时间为148分钟。
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45千克的糖钙和40千克的木质素磺酸钙，搅拌1小时，即制成浓度为33％的缓凝高效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28天的抗压强度可提高31％，水泥混凝土的初凝时间为150分钟。
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55千克的糖钙和50千克的木质素磺酸钙，搅拌1小时，即制成浓度为39％的缓凝高效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28天的抗压强度可提高37％，水泥混凝土的初凝时间为146分钟。
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45千克的糖钙和65千克的木质素磺酸钙，搅拌1小时，即制成浓度为34％的缓凝高效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25％，水泥混凝土的28天的抗压强度可提高40％，水泥混凝土的初凝时间为153分钟。
权利要求
1.一种缓凝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，与缓凝减水剂糖钙、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、糖钙 30～60份、木质素磺酸钙 40～70份、水 300～500份。
全文摘要
本发明涉及一种缓凝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,与缓凝减水剂糖钙、普通减水剂木质素磺酸钙复配而成。比现有缓凝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C08L25/06GK1313359SQ0110319
公开日2001年9月19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