专利名称：一种用磁化水制作的聚羧酸系高效减水剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及混凝土外加剂制作的技术领域，具体的讲是涉及一种用磁化 水制作的聚羧酸系高效减水剂。
背景技术：
高效减水剂又称超塑化剂，用于混凝土拌合物中，主要起三个不同的作 用①在不改变混凝土强度的条件下，改善混凝土工作性；②在给定工作性条件下，减少 水灰比，提高混凝土的强度和耐久性；③在保证混凝土浇注性能和强度的条件下，减少水 和水泥用量，减少徐变、干缩、水泥水化热等引起的混凝土初始缺陷的因素。聚羧酸系高 效减水剂是第三代高效减水剂，与其它高效减水剂相比，有许多突出的性能，如低掺量 (0. 2% -0. 5% )而发挥高的分散性能；保坍性好，90分钟内坍落度基本无损失；在相同流 动度下比较时，延缓凝结时间较少；分子结构上自由度大，外加剂制造上可控制的参数多， 高性能化的潜力大；由于合成中不使用甲醛，因而对环境不造成污染；与水泥相容性好；可 用更多地利用矿渣或粉煤灰等混合材，从而整体上降低混凝土的成本。磁化水作为一种十 分有效的处理水的技术，在工农业、医疗卫生、生物工程等方面均有广泛的研究和应用。由 于磁化水的活性增加，当它与水泥进行水化、水解作用时，水分子能比较容易地由水泥颗粒 表面进入颗粒内部，增强水化、水解作用，从而提高水泥砂浆的强度。我国在20世纪80年 代已开始将磁化水用于水泥砂浆增强的研究，但将磁化水用于混凝土用高效减水剂的制作 中目前还未见报导。发明内容鉴于已有技术存在的缺陷，本发明的目的是提供一种制作工艺合理简 单，优化原有高效减水剂功效的一种用磁化水制作的聚羧酸系高效减水剂。为实现上述目的，本发明所采用的技术解决方案主要是采用以下方法制备所用单体原料不饱和羧酸及其衍生物a、聚氧乙烯基烯丙酸酯及其衍生物b和烯 丙基磺酸盐C。制备方法首先配制各单体溶液，其摩尔比a b c为2.0 7.0 1 1 5. 0，然后在反应釜中加入各单体溶液总量的180 %的去离子水，通入氮气，打开搅拌器，水 浴加热到50 90°C，开启循环泵使混合溶液经过强度为5000-8000高斯的磁场进行磁化处 理，同时向水溶液中滴加各单体溶液和引发剂溶液进行共聚反应，待所有材料加完后，共聚 反应结束后用碱性化合物调整PH值制得聚羧酸系高效减水剂。所述单体原料中a为丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸乙酯等中的一种或几种；b为甲 氧基聚乙二醇丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯、甲氧基聚丙二醇丙烯酸酯等中的 一种或几种；c为丙烯磺酸钠、甲基丙烯磺酸钠等中的一种或几种。所述磁化处理是让混合溶液通过磁化水机，所述磁化水机是利用电子设备通过 220伏50Hz电源，产生频率2M以上的高频电场，使水通过电场的作用，发生物理变化，是用 高频电流在一组或多组线圈中产生交变磁场，将该交变磁场导入水管中，对水管内的水进 行磁化处理来达到磁化饮用水的电子装置。所述引发剂为过硫酸盐类水溶性较好的自由基型引发剂，包括过硫酸铵、过硫酸 钠、过硫酸钾等，其加入量为为单体总量的0. 2% -0. 8% (质量分数)。所述的引发剂分两次加入以得到较高的转化率，第一次在共聚反应中采用连续滴加的方式加入占总量50 90%的引发剂；剩余的引发剂在混合单体溶液滴加完毕的反应 后期全部加入。第一次滴加时间为1. 0 5. 0小时，第二次滴加时间为0. 5 4. 0小时。所述共聚反应的温度可为80°C 100°C，时间为5. 0 10. 0小时。所述的碱性化合物可为氢氧化钠、氢氧化钾或碳酸钠以及他们的水溶液。所述碱性化合物调整PH值时的温度可为30 45°C，调整PH值在6. 0 9. 0。本发明与现有技术相比，具有以下突出优点和积极效果1、采用在反应釜中加入去离子水，通入氮气，打开搅拌器，水浴加热到50 90°C， 开启循环泵对混合溶液进行磁化处理，然后向水溶液中滴加各单体溶液和引发剂溶液进行 共聚反应，待所有材料加完后，共聚反应结束后用碱性化合物调整PH值制得聚羧酸系高效 减水剂，该制备聚羧酸系高效减水剂的工艺合理，操作简单。2、所述引发剂分两次加入，此种引发剂加入方式比一次加入引发剂所得体系粘度变小。3、聚合反应中，混合液体经过磁化处理，使各成份相容性好，由于磁化水的表面张 力减小，使得聚合反应进行得更充分，生成的聚羧酸系高效减水剂数量增加，因此，该减水 剂的工作性能得以提高。4、所述磁化水机构造简单，安装方便，用电量小。
具体实施例方式实施例1 首先配制甲基丙烯酸、甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯和丙烯磺酸钠溶液，其摩尔比为 3:1: 4，然后在反应釜中加入各单体溶液总量的180%的去离子水，通入氮气，打开搅拌 器，水浴加热到50 90°C，开启循环泵对混合溶液进行磁化处理，同时向水溶液中滴加各 单体溶液和过硫酸铵溶液进行共聚反应，待所有材料加完后，共聚反应结束后用氢氧化钠 溶液调整PH值为7. 5，从而制得聚羧酸系高效减水剂。实施例2:首先配制丙烯酸、甲氧基聚丙二醇丙烯酸酯和甲基丙烯磺酸钠溶液，其摩尔比为 5:1: 2，然后在反应釜中加入各单体溶液总量的180%的去离子水，通入氮气，打开搅拌 器，水浴加热到50 90°C，开启循环泵对混合溶液进行磁化处理，同时向水溶液中滴加各 单体溶液和过硫酸钠溶液进行共聚反应，待所有材料加完后，共聚反应结束后用氢氧化钾 溶液调整PH值为9，从而制得聚羧酸系高效减水剂。本发明不局限于上述实施例，在实际应用中，可根据对聚羧酸系高效减水剂的不 同方面需求，选择上述实施例中的不同配比，或除上述实施例以外的不同配比，但均不以任 何形式限制本发明的范围。
权利要求
一种用磁化水制作的聚羧酸系高效减水剂，所采用的制备方案主要是所用单体原料不饱和羧酸及其衍生物a、聚氧乙烯基烯丙酸酯及其衍生物b和烯丙基磺酸盐c；制备方法首先配制各单体溶液，其摩尔比a∶b∶c为2.0～7.0∶1∶1～5.0，然后在反应釜中加入各单体溶液总量的180％的去离子水，通入氮气，打开搅拌器，水浴加热到50～90℃，开启循环泵使混合溶液经过强度为5000-8000高斯的磁场进行磁化处理，同时向水溶液中滴加各单体溶液和引发剂溶液进行共聚反应，待所有材料加完后，共聚反应结束后用碱性化合物调整PH值制得聚羧酸系高效减水剂。
2.根据权利要求1所述的一种用磁化水制作的聚羧酸系高效减水剂，其特征在于所 述单体原料中a为丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸乙酯等；b为甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯、甲氧 基聚乙二醇甲基丙烯酸酯、甲氧基聚丙二醇丙烯酸酯等；c为丙烯磺酸钠、甲基丙烯磺酸钠寸。
3.根据权利要求1所述的一种用磁化水制作的聚羧酸系高效减水剂，其特征在于所 述磁化处理是让混合溶液通过磁化水机，磁化水机是利用电子设备通过220伏50Hz电源， 产生频率2M以上的高频电场，使水通过电场的作用，发生物理变化，是用高频电流在一组 或多组线圈中产生交变磁场，将该交变磁场导入水管中，对水管内的水进行磁化处理来达 到磁化饮用水的电子装置。
4.根据权利要求1所述的一种用磁化水制作的聚羧酸系高效减水剂，其特征在于所 述引发剂为过硫酸盐类水溶性较好的自由基型引发剂，包括过硫酸铵、过硫酸钠、过硫酸钾 等，其加入量为为单体总量的0. 2% -0. 8% (质量分数)。
5.根据权利要求1所述的一种用磁化水制作的聚羧酸系高效减水剂，其特征在于所 述的引发剂分两次加入以得到较高的转化率，第一次在共聚反应中采用连续滴加的方式加 入占总量50 90%的引发剂；剩余的引发剂在混合单体溶液滴加完毕的反应后期全部加 入。第一次滴加时间为1. 0 5. 0小时，第二次滴加时间为0. 5 4. 0小时。
6.根据权利要求1所述的一种用磁化水制作的聚羧酸系高效减水剂，其特征在于所 述共聚反应的温度可为80°C 100°C，时间为5. 0 10. 0小时。
7.根据权利要求1所述的一种用磁化水制作的聚羧酸系高效减水剂，其特征在于所 述的碱性化合物可为氢氧化钠、氢氧化钾或碳酸钠以及他们的水溶液。
8.根据权利要求1所述的一种用磁化水制作的聚羧酸系高效减水剂，其特征在于所 述碱性化合物调整PH值时的温度可为30 45°C，调整PH值在6. 0 9. 0。
全文摘要
本发明公开了一种用磁化水制作的聚羧酸系高效减水剂，所用单体原料不饱和羧酸及其衍生物a、聚氧乙烯基烯丙酸酯及其衍生物b和烯丙基磺酸盐c；制备方法首先配制各单体溶液，其摩尔比a∶b∶c为2.0～7.0∶1∶1～5.0，然后在反应釜中加入各单体溶液总量的180％的去离子水，通入氮气，打开搅拌器，水浴加热到50～90℃，开启循环泵对混合溶液进行磁化处理，同时向水溶液中滴加各单体溶液和引发剂溶液进行共聚反应，待所有材料加完后，共聚反应结束后用碱性化合物调整pH值制得聚羧酸系高效减水剂。此制备聚羧酸系高效减水剂的工艺合理，操作简单；聚合反应中，混合液体经过磁化处理，使各成份相容性好，使该减水剂的工作性能得以提高。
文档编号C04B24/16GK101885811SQ201010237319
公开日2010年11月17日 申请日期2010年7月27日 优先权日2010年7月27日
发明者宫世全, 宫振鑫 申请人:大连市铭源全科技开发有限公司