本发明涉及到建筑材料
技术领域：
，特别涉及到一种萘系减水剂匹配用减胶剂制备方法。
背景技术：
：混凝土减胶剂是新一代的混凝土外加剂，与减水剂等其他外加剂配合使用，能够更好的改善混凝土的和易性能，减少混凝土中的胶凝材料用量。但在实际应用中，普通减胶剂与其他外加剂特别是混凝土减水剂间的匹配性存在局限性，制约着减胶剂的大规模推广应用。特别的，普通减胶剂与萘系减水剂间匹配性较差的问题较为突出，难以获得减胶分散效果。萘系减水剂由萘磺酸盐与甲醛等物质经缩合反应制得，主要通过静电斥力将水泥颗粒分散，即减水剂分子中的负离子磺酸基吸附于水化初期时表面带有正电荷的水泥颗粒上在，形成吸附双电层，使水泥颗粒相互排斥，防止了凝聚的产生。但是该吸附方式为短棒式吸附，加之萘系减水剂分子量较小，空间立体排斥能力较弱，减水剂分子易脱离水泥颗粒表面，并且随着水化反应进行吸附于水泥颗粒表面的减水剂分子容易被包覆，宏观上表现为混凝土经时损失大。普通的减胶剂主要采用醇胺类阳离子小单体，通过静电斥力分散带负电性的絮凝结构，分散能力较弱，与萘系减水剂匹配使用时，两种小分子量的物质难以进行配合。针对小分子分散性能不足的问题，可以采用将醇胺聚合的思路，使减胶剂获得一定的空间位阻作用，大大增强分散水泥颗粒的能力。现阶段，聚合醇胺酯化合物制备减胶剂的研究尚不多见，但其具有更强分散效果的的特点，决定了其后期发展将会越来越受到重视，应用也将越来越广泛。专利cn105174774a公开了公开了一种混凝土减胶剂，该减胶剂中各组分按重量比配比如下：三聚氰胺100-120份、甲醛400-500份、水300-400份、水杨酸80-100份。采用该减胶剂在强度保持不变的前提下，降低混凝土成本，改善混凝土的性能。专利cn106116224a公开了一种多功能混凝土增效剂，具体由以下重量份的原料制成：二异丙基乙醇胺26-42份，季戊四醇2-8份，木质磺酸钠15-26份，十六烷基三甲基氢氧化铵8-16份，黄原胶1-6份，烷基糖苷5-13份，水40-80份。该多功能混凝土增效剂能够减少水泥用量，够增强混凝土的强度，提高混凝土耐久性和抗融冻性，提高抗渗性。专利cn105906230a公开了一种高性能混凝土用多功能减胶剂及其制备方法，由改性聚醚、混合醇胺、的混合醇、不饱和酸、改性硅氧烷、引发剂和水组成。该发明的高性能混凝土用多功能减胶剂减少混凝土所用胶凝材料用量的同时能够保持混凝土强度等级不变，并能提高混凝士的抗冻性及抗碳化等耐久性。区别于以上专利，本发明在减胶剂组分中引入聚合醇胺酯，即醇胺类小单体聚合成为高分子聚合物的方法，使减胶剂组分具备一定的空间位阻作用，显著提高减胶剂对水泥颗粒的分散效果；本减胶剂与萘系减水剂匹配性好，能提高混凝土和易性，并达到减少胶凝材料用量的目的。技术实现要素：本发明的在于提供一种萘系减水剂匹配用减胶剂制备方法。本发明的设计思想是着眼于提高减胶剂的分散能力，特别是空间位阻能力出发，将小分子的醇胺类单体聚合形成醇胺酯高分子聚合物，为减胶剂组分增加一定的空间位阻作用，进一步提高减胶剂的减胶分散能力。本发明采用醇胺类小单体在一定的工艺条件下聚合形成分子量较高的醇胺酯聚合物的方法，并在聚合阳离子化合物过程中，引入不饱和酸酐类化合物作为聚合物主链结构的重要组成部分，利用其水解的滞后性，尽量避免了初期减胶剂与减水剂竞争吸附，并可以弥补萘系减水剂保坍能力差的不足。本发明制备的醇胺酯聚合物，空间位阻能力较强，弥补萘系减水剂分子缺乏空间位阻作用的不足。在合成过程中，还引入阳离子小单体，提高聚合物的吸附分散能力。本发明引入渗透剂，提高提高各组分间的混合效果，又可提高使用时减胶剂与混凝土各组分特别是萘系减水剂的搅拌混合效果；引入的润滑剂不仅能显著提高混凝土和易性，而且能使混凝土凝固后的表面光洁透亮；采用低引气量的引气剂与消泡剂配合使用，减少大气泡产生，降低对混凝土强度性能的影响，确保混凝土表面无明显气泡存在。在组分中引入硫酸根沉淀剂，抑制因使用萘系减水剂而带来的硫酸根过量的问题；硫酸根过量会造成水泥浆体中因沉淀出石膏晶体而产生假凝，而且过量的硫酸根会导致大量形成钙矾石，使水泥初期硬化的浆体产生膨胀应力，削弱强度；另外，钡盐与铅盐可以同硫酸根作用形成的沉淀可填充水化反应过程中形成的空隙，对强度的增长有帮助。为实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种萘系减水剂匹配用减胶剂的制备方法，其特征在于：所述萘系减水剂匹配用减胶剂由如下重量份组分制备而成：聚合醇胺酯化合物30-50份，渗透剂0.01-0.05份，润滑剂0.08-0.4份，乳化分散剂0.04-0.08份，硫酸根沉淀剂0.02-0.1份，余量为水，总质量100份；上述各组分在反应釜中充分搅拌0.5小时，即获得萘系减水剂匹配用减胶剂；其中：聚合醇胺酯化合物含有如下重量份组分：醇胺类化合物50-70份，不饱和酸酐20-40份，阳离子小单体1-6份，催化剂0.1-2份，中和剂1-5份，总质量100份；制备方法按如下步骤：1)、将醇胺类化合物50-70份，不饱和酸酐20-40份，阳离子小单体1-6份投入反应釜中，搅拌均匀；2)、将温度控制在30-70℃，投入催化剂0.1-2份，继续搅拌1-4小时；3)、反应时间结束，控制温度20-30℃时，加入中和剂1-5份，过滤分离催化剂载体，即得到聚合醇胺酯化合物。所述的醇胺类化合物为丁基乙醇胺、甲基二乙醇胺、l-磷脂酰乙醇胺、n-(3-氨基丙基)二乙醇胺、n，n-二异丙基乙醇胺、十二烷基苯磺酸三乙醇胺、n-(2-氨基-4-硝基苯基)乙醇胺、1，2-二月桂酰磷脂酰乙醇胺、井冈霉醇胺、苯乙酸醇胺、油酸单乙醇胺、油酸三乙醇胺、n-苯基乙醇胺、氢碘酸三乙醇胺、依莰舒三乙醇胺、双乙酰乙醇胺、叔丁基乙醇胺的一种或几种组成；优选分子量大、具备一定空间位阻能力的醇胺类化合物；优选质量比为1：1的井冈霉醇胺与依莰舒三乙醇胺的组合物。所述的不饱和酸酐为丙烯酸酐，丁烯酸酐，2-丁烯-1-基琥珀酸酐，异丁烯基琥珀酸酐，当归酸酐，顺丁烯二酸酐，癸烯基丁二酸酐，十五烯基琥珀酸酐，十二烯基丁二酸酐，(2-甲基-2-丙烯-1-基)琥珀酸酐，衣康酸酐，4-甲基丙烯酰氧基乙基偏苯三酸酐的一种或几种组成；优选分子量大、具备一定空间位阻能力的不饱和酸酐；优选质量比为1：1的(2-甲基-2-丙烯-1-基)琥珀酸酐与4-甲基丙烯酰氧基乙基偏苯三酸酐的组合物。所述的阳离子小单体为甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、甲基丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵、甲基丙烯酰丙基三甲基氯化铵、甲基丙烯酰氧胺基三甲基硅烷、2-丙烯酰基氧基乙氧基三甲基硅烷、丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵、n-己基-n-甲基丙烯酰氧基-n,n-二甲氨基溴化铵、氯化缩水甘油三甲基铵、苄乙烯基三甲基氯化铵、氯化胆碱、八烷基三甲基氯化铵、十四烷基三甲基氯化铵、十烷基三甲基氯化铵、十二烷基三甲基氯化铵、十八烷基三甲基氯化铵的一种或几种组成；优选质量比为1：1的甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵与十八烷基三甲基氯化铵的组合物。所述的催化剂为固体超强酸，具体由硫酸盐、过硫酸盐中的一种或两种负载到氧化锆、氧化铁或氧化钛中的一种载体上经高温制得；所述的硫酸盐由硫酸钠、硫代硫酸钠、硫酸氢钠、硫酸铜、硫酸铵、硫酸钾、硫酸镁、硫酸锌的一种或几种组成；优选质量比为1：1的硫酸钠与硫代硫酸钠的组合物；所述的过硫酸盐由过硫酸铵、过硫酸钠、过硫酸钾、过硫酸氢钾、单过硫酸氢钾的一种或几种组成；优选质量比为1：1的过硫酸氢钾和单过硫酸氢钾的组合物。所述的中和剂为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、甲醇钠、乙醇钠、乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、三异丙醇胺的一种或几种组成；优选阳离子单体的醇胺类物质；优选质量比为1：1的三乙醇胺和三异丙醇胺的组合物。所述的渗透剂为硫酸化蓖麻油、烷基苯磺酸钠、烷基硫酸酯钠、仲烷基磺酸钠、仲烷基硫酸酯钠、烷基萘磺酸钠、氨基磺酸钠的一种或几种组成；优选水溶性较好、带苯环结构的烷基苯磺酸钠。所述的润滑剂为有机硅氧烷润滑剂、烃类润滑剂构成，具体为聚二甲基硅氧烷、聚甲基苯基硅氧烷、聚二乙基硅氧烷、聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、氯化石蜡的一种或几种组成；优选复合润滑剂；优选质量比为1：1的聚甲基苯基硅氧烷与氧化聚乙烯蜡组合物。所述的乳化分散剂为α-烯基磺酸钠、香醇聚乙烯醚、聚乙二醇单油酸酯、十八烷醇聚氧乙烯醚、聚氧乙烯月桂醚、聚氧乙烯山梨醇酐三硬脂酸酯、壬基酚聚氧乙烯醚、蓖麻油聚氧乙烯醚的一种或几种组成；优选与萘系减水剂匹配性较好的α-烯基磺酸钠。所述的硫酸根沉淀剂为硝酸钡、氯化钡、氢氧化钡、醋酸钡、硫化钡、三水合硫氰酸钡、碘化钡、乙酸钡、丁酸钡、丙酸钡、氯化铅、硝酸铅、草酸铅、甲酸铅、乙酸铅、溴酸铅、次乙酸铅的一种或几种组成；优选有机无机钡盐复合使用；优选质量比为3：1的硝酸钡和乙酸铅的组合物。与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、本发明采用醇胺类小单体与不饱和酸酐聚合得到分子量较高的醇胺酯聚合物的方法制备减胶剂组分，该醇胺酯聚合物结构具有较好可设计性，具有较强空间位阻能力；选用的不饱和酸酐类化合物作为聚合物主链结构的重要组成部分，利用其水解的滞后性，尽量避免了初期减胶剂与减水剂竞争吸附，并具备一定的保坍能力，与萘系减水剂有较好的匹配性；引入阳离子小单体，增强聚合醇胺酯大分子对于负电荷水泥集合物的分散效果；2、本发明引入渗透剂，提高提高各组分间的混合效果，又可提高使用时减胶剂与混凝土各组分特别是萘系减水剂的搅拌混合效果；3、本发明引入的润滑剂不仅能显著提高混凝土的和易性，而且能使混凝土凝固后的表面光洁透亮；4、本发明采用乳化分散剂与消泡剂配合使用，加强混凝土致密性，提高混凝土强度，确保混凝土表观无明显气泡；5、本发明在组分中引入硫酸根沉淀剂，抑制硫酸根过量会造成水泥浆体中因沉淀出石膏晶体而产生假凝的情况，减少过量的硫酸根会导致大量形成钙矾石产生膨胀应力而削弱强度的问题；另外，沉淀剂与硫酸根作用形成的沉淀可填充水化反应过程中形成的空隙，对强度的增长有帮助。具体实施方式下面结合实施例进一步对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述。实施例1(各组分用量为重量份)1、聚合醇胺酯化合物的制备：制备方法按如下步骤进行：1)、将质量比1：1的井冈霉醇胺与依莰舒三乙醇胺的组合物50份，丙烯酸酐40份，甲基丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵5份投入反应釜中，搅拌均匀；2)、将温度控制在60℃，投入氧化铁固化的质量比1：1的硫酸钠与硫代硫酸钠的组合物的烘培物1.8份，继续搅拌3.5小时；3)、反应时间结束，控制温度20℃时，加入二乙醇胺3.2份，过滤分离催化剂载体，即得到聚合醇胺酯化合物。2、减胶剂的制备：减胶剂由如下重量份组分制备而成：聚合醇胺酯化合物30份，烷基苯磺酸钠0.05份，质量比1：1的聚甲基苯基硅氧烷与氧化聚乙烯蜡组合物0.4份，α-烯基磺酸钠0.08份，硝酸钡0.1份，余量为水，总质量100份。上述各组分在反应釜中充分搅拌0.5小时，即获得萘系减水剂匹配用减胶剂。实施例2(各组分用量为重量份)1、聚合醇胺酯化合物的制备：制备方法按如下步骤进行：1)、将甲基二乙醇胺57份，质量比1：1的(2-甲基-2-丙烯-1-基)琥珀酸酐与4-甲基丙烯酰氧基乙基偏苯三酸酐的组合物30份，丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵6份投入反应釜中，搅拌均匀；2)、将温度控制在70℃，投入氧化钛固化硫酸钾的烘培物2份，继续搅拌4小时；3)、反应时间结束，控制温度25℃时，加入碳酸钾5份，过滤分离催化剂载体，即得到聚合醇胺酯化合物。2、减胶剂的制备：减胶剂由如下重量份组分制备而成：聚合醇胺酯化合物35份，硫酸化蓖麻油0.04份，聚二甲基硅氧烷0.35份，香醇聚乙烯醚0.07份，质量比3：1的硝酸钡和乙酸铅的组合物0.09份，余量为水，总质量100份。上述各组分在反应釜中充分搅拌0.5小时，即获得萘系减水剂匹配用减胶剂。实施例3(各组分用量为重量份)1、聚合醇胺酯化合物的制备：制备方法按如下步骤进行：1)、将l-磷脂酰乙醇胺60份，2-丁烯-1-基琥珀酸酐32.5份，质量比1：1的甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵与十八烷基三甲基氯化铵的组合物3份投入反应釜中，搅拌均匀；2)、将温度控制在55℃，投入氧化锆固化的过硫酸氢钠的烘培物1.5份，继续搅拌3.5小时；3)、反应时间结束，控制温度27℃时，加入氢氧化钠3份，过滤分离催化剂载体，即得到聚合醇胺酯化合物。2、减胶剂的制备：减胶剂由如下重量份组分制备而成：聚合醇胺酯化合物40份，烷基硫酸酯钠0.03份，聚二乙基硅氧烷0.3份，十八烷醇聚氧乙烯醚0.06份，氯化钡0.08份，余量为水，总质量100份。上述各组分在反应釜中充分搅拌0.5小时，即获得萘系减水剂匹配用减胶剂。实施例4(各组分用量为重量份)1、聚合醇胺酯化合物的制备：制备方法按如下步骤进行：1)、将n，n-二异丙基乙醇胺69份，当归酸酐20份，n-己基-n-甲基丙烯酰氧基-n,n-二甲氨基溴化铵5.5份投入反应釜中，搅拌均匀；2)、将温度控制在45℃，投入氧化钛固化的硫酸钠的烘培物1.6份，继续搅拌2小时；3)、反应时间结束，控制温度28℃时，加入乙醇胺3.9份，过滤分离催化剂载体，即得到聚合醇胺酯化合物。2、减胶剂的制备：减胶剂由如下重量份组分制备而成：聚合醇胺酯化合物45份，仲烷基硫酸酯钠0.02份，聚乙烯蜡0.25份，十八烷醇聚氧乙烯醚0.06份，草酸铅0.07份，余量为水，总质量100份。上述各组分在反应釜中充分搅拌0.5小时，即获得萘系减水剂匹配用减胶剂。实施例5(各组分用量为重量份)1、聚合醇胺酯化合物的制备：制备方法按如下步骤进行：1)、将苯乙酸醇胺68份，癸烯基丁二酸酐27份，苄乙烯基三甲基氯化铵2份投入反应釜中，搅拌均匀；2)、将温度控制在40℃，投入氧化锆固化的硫代硫酸钠的烘培物0.5份，继续搅拌1.5小时；3)、反应时间结束，控制温度29℃时，加入质量比1：1的三乙醇胺和三异丙醇胺的组合物2.5份，过滤分离催化剂载体，即得到聚合醇胺酯化合物。2、减胶剂的制备：减胶剂由如下重量份组分制备而成：聚合醇胺酯化合物47份，烷基萘磺酸钠0.03份，氯化石蜡0.15份，聚氧乙烯山梨醇酐三硬脂酸酯0.05份，溴酸铅0.04份，余量为水，总质量100份。上述各组分在反应釜中充分搅拌0.5小时，即获得萘系减水剂匹配用减胶剂。实施例6(各组分用量为重量份)1、聚合醇胺酯化合物的制备：制备方法按如下步骤进行：1)、将叔丁基乙醇胺70份，4-甲基丙烯酰氧基乙基偏苯三酸酐27.9份，氯化胆碱1份投入反应釜中，搅拌均匀；2)、将温度控制在30℃，投入氧化钛固化的质量比1：1的过硫酸氢钾和单过硫酸氢钾的组合物的烘培物0.1份，继续搅拌1小时；3)、反应时间结束，控制温度30℃时，加入甲醇钠1份，过滤分离催化剂载体，即得到聚合醇胺酯化合物。2、减胶剂的制备：减胶剂由如下重量份组分制备而成：聚合醇胺酯化合物50份，氨基磺酸钠0.01份，质量比1：1的聚二甲基硅氧烷与聚乙烯蜡的组合物0.08份，蓖麻油聚氧乙烯醚0.04份，甲酸铅0.02份，余量为水，总质量100份。上述各组分在反应釜中充分搅拌0.5小时，即获得萘系减水剂匹配用减胶剂。实例测试结果测试以c30混凝土作为对象(表1)，水泥采用华兴42.5普通硅酸盐水泥，砂子为细度模数为2.4的河砂，石子为5-25mm的连续级配碎石，减水剂为3种不同的萘系减水剂，标记为萘系减水剂a、萘系减水剂b及萘系减水剂c。将实施例1-6制备的混凝土减胶剂应用到混凝土中，并与不加减胶剂的空白例、不同萘系减水剂情况进行对比。混凝士拌合物性能按照gb/t50080《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》进行检验；混凝土强度按照gb/t50081《普通混凝土力学性能试验方法标准》进行检验。表1c30混凝土配合比水泥粉煤灰砂子石子水减水剂3008085010201607.7不改变混凝土的配合比，加入混凝土减胶剂，其掺量为胶凝材料用量的0.5％，用实施例1、3、5制备的混凝土减胶剂进行混凝土试验混凝土拌合物性能试验结果见表2。表2混凝土性能实验结果由表2中试验结果可以看出，混凝土中加入本发明的减胶剂后，混凝土初始坍落度/扩展度和1h坍落度/扩展度都有所改善，并且7d、8d和64d抗压强度均增强，而且本发明的减胶剂与萘系减水剂匹配性能较好，与各种不同萘系减水剂都具有良好的适应能力。调整混凝土配合比，降低水泥用量，用实施例2、4、6制备的混凝土减胶剂进行混凝土试验，混凝土调整配合比见表3，混凝土拌合物性能及力学性能试验结果见表4(空白例采用原配合比，其他实施例均采用调整后配合比)。表3c30混凝土配合比调整水泥粉煤灰砂子石子水减水剂减胶剂3008085010201608027080860103015781.7表4调整后混凝土性能实验结果由表4中试验数据可以看出，在水泥用量降低10％的情况下，加入本发明的混凝土减胶剂的混凝土和易性仍优于使用原配合比的空白样，并且28d强度与60d强度得到增强。而且本发明的减胶剂与萘系减水剂匹配性能较好，与各种不同萘系减水剂都具有良好的适应能力。综上所述，本发明的用萘系制备的减胶剂能够显著提高混凝土拌合物的和易性，提升混凝土的抗压强度；本发明也能在保证混凝土强度的情况下，减少水泥用量的10％，大大降低生产成本，实现原材料的充分利用，为社会带来巨大的经济效益；本发明的减胶剂与聚羧酸减水剂匹配性能较好，与各种不同聚羧酸减水剂都具有良好的适应能力。本说明书中公开的所有特征，或公开的所有配方和掺量，除了互相排斥的特征和/或配方、掺量以外，均可以以任何方式组合。本说明书(包括权利要求、摘要)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。以上所述仅是发明的非限定实施方式，还可以衍生出大量的实施例，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思和不作出创造性劳动的前提下，还可以做出若干变形和改进的实施例，这些都属于本发明的保护范围。当前第1页12