本发明属于混凝土添加剂技术领域,具体涉及一种综合保坍型聚羧酸减水剂的制备方法。
背景技术:
聚羧酸减水剂可以用来配制高强混凝土,节约水泥用量,使混凝土具有较好的分散性与分散保持性,得到了广泛的应用于发展,已成为混凝土减水剂市场的主流产品。
随着高性能混凝土概念的提出,要求使用的聚羧酸减水剂不仅要具有较高的减水率,而且要具有良好的保坍型。而目前国内市场上,聚羧酸减水剂主要有高减水型和保坍型两类。高减水型的聚羧酸减水剂由于具有较高的减水率,其产量比较敏感,且混凝土流动度损失较快,给实际工程应用带来了一定的难度。保坍型减水剂保坍性能较好,但减水率一般较低,通常需要与其他减水剂复配使用,不适用于特殊要求的高性能混凝土。因此,研发一种具有高减水率同时保坍性能好的综合型减水剂成为了亟待解决的问题。
技术实现要素:
针对现有技术中存在的问题,本发明提供了一种综合保坍型聚羧酸减水剂的制备方法,该减水剂在保证高减水率的同时,保坍性能好,且添加量少。
本发明为了实现上述目的所采用的技术方案为:
本发明提供了一种综合保坍型聚羧酸减水剂的制备方法,通过以下方法制备而成:
(1)将苯乙烯磺酸钠及甲基丙烯酸混合,然后加入n-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷,升温至100-120℃,搅拌条件下,首先加入1,4-萘醌,缓慢的滴加脯氨酸-浓硫酸,进行反应,反应结束后,备用,得单体a;
(2)将丙烯酸、甲基烯丙基聚氧乙烯醚及去离子水,形成底液;
(3)将引发剂加入去离子水,形成溶液a;
(4)首先将底液升温至50-60℃,搅拌一段时间后继续升温至80-90℃,滴加溶液a和单体a,溶液a的滴加时间为1.5h,单体的滴加时间为1h;
(5)滴加完成后,保温进行反应25min,反应结束后,调节ph值为6-7,将反应液中加入聚乙二醇,继续保温搅拌30min即可。
进一步的,步骤(1)中,所述苯乙烯磺酸钠、甲基丙烯酸及n-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷的摩尔比为1.5-2:2.5-3.5:0.8。
进一步的,步骤(1)中,所述1,4-萘醌的加入量占苯乙烯磺酸钠及甲基丙烯酸总质量的0.5%;所述脯氨酸-浓硫酸的加入量占甲基丙烯酸总质量的总质量的1.25%;所述脯氨酸和浓硫酸的质量比为0.3:1。
进一步的,所述丙烯酸、甲基丙烯酸及甲基烯丙基聚氧乙烯醚的质量比为2:1:8-10。
进一步的,所述引发剂的加入量占甲基烯丙基聚氧乙烯醚质量的0.3%。
进一步的,所述聚乙二醇同反应液的质量比为1:200。
本发明的有益效果为:
(1)本发明在制备过程中,首先将单体进行功能化修饰,然后将其同聚醚大分子及聚丙烯进行共聚反应,制备得到的产物能够减少掺加量,但能获得高的减水率及有益的保坍性能。
(2)本发明通过加入少量的聚乙二醇,能够对聚羧酸减水剂形成一层保护层,从而提高减水率的同时,制备的减水剂适用范围广,且施工性能好。
具体实施方式
下面通过具体的实施例对本发明的技术方案作进一步的解释和说明。
本发明所适用的原料,如无特别说明,均为市售购买。
实施例1
(1)将41份苯乙烯磺酸钠及25份甲基丙烯酸混合,然后加入16.48份n-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷,升温至100℃,搅拌条件下,首先加入0.125份1,4-萘醌,缓慢的滴加0.31份脯氨酸-浓硫酸(0.3:1),进行反应,反应结束后,50℃下保温备用,得单体a;
(2)将45份丙烯酸、215份甲基烯丙基聚氧乙烯醚及300份去离子水,形成底液;
(3)将0.645份引发剂加入150份去离子水,形成溶液a;
(4)首先将底液升温至50-60℃,搅拌一段时间后继续升温至80-90℃,滴加溶液a和单体a,溶液a的滴加时间为1.5h,单体的滴加时间为1h;
(6)滴加完成后,保温进行反应25min,反应结束后,调节ph值为6-7,将反应液中加入占反应液质量0.5%的聚乙二醇,继续保温搅拌30min即可。
实施例2
(1)将30.9份苯乙烯磺酸钠及21.5份甲基丙烯酸混合,然后加入16.48份n-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷,升温至100-120℃,搅拌条件下,首先加入0.1075份1,4-萘醌,缓慢的滴加占甲基丙烯酸质量0.27份脯氨酸-浓硫酸(0.3:1),进行反应,反应结束后,50℃下保温备用,得单体a;
(2)将48份丙烯酸、220份甲基烯丙基聚氧乙烯醚及300份去离子水,形成底液;
(3)将0.66份引发剂加入150份去离子水,形成溶液a;
(4)首先将底液升温至50-60℃,搅拌一段时间后继续升温至80-90℃,滴加溶液a和单体a,溶液a的滴加时间为1.5h,单体的滴加时间为1h;
(6)滴加完成后,保温进行反应25min,反应结束后,调节ph值为6-7,将反应液中加入占反应液质量0.5%的聚乙二醇,继续保温搅拌30min即可。
实施例3
(1)将40份苯乙烯磺酸钠及30份甲基丙烯酸混合,然后加入16.48份n-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷,升温至100-120℃,搅拌条件下,首先加入0.15份1,4-萘醌,缓慢的滴加占甲基丙烯酸质量1.25%的脯氨酸-浓硫酸(0.3:1),进行反应,反应结束后,50℃下保温备用,得单体a;
(2)将53份丙烯酸、235份甲基烯丙基聚氧乙烯醚及300份去离子水,形成底液;
(3)将0.7份引发剂加入150份去离子水,形成溶液a;
(4)首先将底液升温至50-60℃,搅拌一段时间后继续升温至80-90℃,滴加溶液a和单体a,溶液a的滴加时间为1.5h,单体的滴加时间为1h;
(6)滴加完成后,保温进行反应25min,反应结束后,调节ph值为6-7,将反应液中加入占反应液质量0.5%的聚乙二醇,继续保温搅拌30min即可。
对比例1
(1)将41份苯乙烯磺酸钠及25份甲基丙烯酸混合,升温至100℃,搅拌条件下,首先加入0.125份1,4-萘醌,缓慢的滴加0.31份脯氨酸-浓硫酸(0.3:1),进行反应,反应结束后,50℃下保温备用,得单体a;
(2)将45份丙烯酸、215份甲基烯丙基聚氧乙烯醚及300份去离子水,形成底液;
(3)将0.645份引发剂加入150份去离子水,形成溶液a;
(4)首先将底液升温至50-60℃,搅拌一段时间后继续升温至80-90℃,滴加溶液a和单体a,溶液a的滴加时间为1.5h,单体的滴加时间为1h;
(6)滴加完成后,保温进行反应25min,反应结束后,调节ph值为6-7,将反应液中加入占反应液质量0.5%的聚乙二醇,继续保温搅拌30min即可。
对比例2
(1)将41份苯乙烯磺酸钠及25份甲基丙烯酸混合,然后加入16.48份n-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷,升温至100℃,搅拌条件下,首先加入0.125份1,4-萘醌,缓慢的滴加0.31份浓硫酸,进行反应,反应结束后,50℃下保温备用,得单体a;
(2)将45份丙烯酸、215份甲基烯丙基聚氧乙烯醚及300份去离子水,形成底液;
(3)将0.645份引发剂加入150份去离子水,形成溶液a;
(4)首先将底液升温至50-60℃,搅拌一段时间后继续升温至80-90℃,滴加溶液a和单体a,溶液a的滴加时间为1.5h,单体的滴加时间为1h;
(6)滴加完成后,保温进行反应25min,反应结束后,调节ph值为6-7,继续保温搅拌30min即可。
效果实施例
(一)按照《混凝土外加剂》(gb8076-2008)中的要求进行测试,采用基准水泥,检测其减水率、流动度,坍落度,结果见表1。
表1
从表1中可以看出,本发明实施例中制备的聚羧酸减水剂流动度损失小,坍落度保持能力好。
(二)将实施例及对比例制备的综合型聚羧酸减水剂评价其对砂浆的分散性能,砂浆配料比为:水200、水泥300、石英砂305、河沙400,纤维素醚1.5、聚羧酸减水剂1,按照《地面用水泥基自流平砂浆》的相关规定进行含气量、抗压强度的检测,具体结果见表2。
表2