一种聚羧酸系泵送剂及其制备工艺的制作方法

本发明涉及混凝土添加剂加工，具体涉及一种聚羧酸系泵送剂及其制备工艺。

背景技术：

1、混凝土外加剂作为混凝土的第五组分，是现代混凝土性能提高和改善的必要手段。聚羧酸减水剂(pca)作为当今最主流品种的混凝土外加剂，由于其减水率高、保坍性能优异、强度增长快、碱含量极低、绿色环保等特点，符合现代混凝土技术向高强、绿色高性能方向发展的需求，已经成为国内外混凝土外加剂研究开发的热点。

2、由于现阶段混凝土施工时通是将拌好的混凝土在从搅拌站运输至施工现场，但是运输时间过程或者施工时用于施工效率不高就会导致混凝土部分凝结、结块，所以在混凝土拌合时需要部分泵送剂的添加，泵送剂能够很好的改善混凝土的泵送性能，有效防止混凝土在运输或者等待施工过程的结块，综合提升混凝土的保坍性。

3、一般泵送剂是采用减水剂混合缓凝剂组成，现有的泵送剂虽然一定程度上能够达到保坍缓凝的目的，但是现有的泵送剂大多能使混凝土在1h内保留80％以上的坍落度，对于2h后的混凝土流动性和坍落度保留效果较差，对于大规模施工和较长范围的混凝土运输来说会造成混凝土的稳定性下降，所以优化设计新的聚羧酸系泵送剂来提升其保坍性和保证混凝土的流动性能够有效提升混凝土加工的便捷性，减少损耗和浪费。

技术实现思路

1、针对现有技术不足，本发明提供一种聚羧酸系泵送剂及其制备工艺，有效保证在较长时间内混凝土具有较高的流动性和坍落度，并且提升后续混凝土的早期强度，综合提升混凝土的施工稳定性。

2、为实现以上目的，本发明的技术方案通过以下技术方案予以实现：

3、一种聚羧酸系泵送剂，所述聚羧酸系泵送剂由以下质量百分比的原料制成：固含量为40％的聚羧酸系减水剂10-40％、木质素磺酸钠2-4％、甲基丙烯磺酸钠2-4％、十二烷基硫酸钠1-1.5％、植物纤维联合淀粉改性料3-7％、葡萄糖酸钠2-4％，余量为水；其中植物纤维联合淀粉改性料为将粒径在100-400μm的植物纤维粉与淀粉质量比1∶1-2混合后糊化再汽爆处理，后氧化改性得到。

4、优选的，所述固含量为40％的聚羧酸系减水剂的固含量成分由以下质量份原料组成：异丁烯基聚乙二醇醚320-380份、丙烯酸20-30份、甲基丙烯酸聚乙二醇酯8-12份、l-抗坏血酸2-5份、巯基乙酸1-2份、丙烯酸丁酯1-4份、双氧水3-5份。

5、优选的，所述固含量为40％的聚羧酸系减水剂的制备方法包括以下步骤：

6、s1-1、将丙烯酸、甲基丙烯酸聚乙二醇酯、丙烯酸丁酯混合加入10倍体积的水后搅拌均匀，得混合液a备用；

7、s1-2、将l-抗坏血酸、巯基乙酸混合加入40倍体积的水混合搅拌均匀，得混合液b备用；

8、s1-3、将异丁烯基聚乙二醇醚加水搅拌溶解后再加入双氧水混合搅拌均匀得混合液c备用；

9、s1-4、将混合液c水浴保温在60-65℃，后将混合液a和混合液b一起缓慢滴加至溶解液中，滴加完成后保温1-2h，再调节ph至中性，后补充水调节固含量至40％。

10、优选的，所述步骤s1-4中混合液a的滴加时间为2-3h，混合液b的滴加时间为3-5h。

11、优选的，所述植物纤维联合淀粉改性料的制备方法包括以下步骤：

12、s2-1、将植物纤维粉和淀粉混合后加入2倍体积水搅拌均匀后加热至60-70℃，保温搅拌处理30-60min后得混合料备用；

13、s2-2、将上述混合料进行汽爆处理，得汽爆料备用；

14、s2-3、将上述汽爆料加入2倍体积清水混合搅拌均匀后再加入氧化剂搅拌混合反应1-1.5h，后抽滤并干燥得植物纤维联合淀粉改性料。

15、优选的，所述步骤s2-2中汽爆处理的压强为2mpa，处理的温度为121℃，处理的时间为50-60s。

16、优选的，所述步骤s-3中氧化剂为双氧水，且氧化剂的添加量为淀粉原料质量的15-30％。

17、优选的，所述聚羧酸系泵送剂在使用时的添加量为混凝土中凝胶材料总质量的0.8-1.5％。

18、聚羧酸系泵送剂的制备方法包括以下步骤：

19、(1)将木质素磺酸钠、甲基丙烯磺酸钠、十二烷基硫酸混合加水搅拌混合均匀，得初步混合液备用；

20、(2)将固含量为40％的聚羧酸系减水剂和初步混合液混合搅拌均匀得混合料a备用；

21、(3)将植物纤维联合淀粉改性料加水混合搅拌均匀后再加入葡萄糖酸钠，继续搅拌均匀，得混合料b备用；

22、(4)在水浴条件下，将混合料a加入剩余的水中搅拌均匀后再缓慢加入混合料b，且边加入边搅拌，得聚羧酸系泵送剂。

23、优选的，所述步骤(4)中水浴温度为50-60℃，且混合料b加入的时间为15-30min。

24、本发明提供一种聚羧酸系泵送剂及其制备工艺，与现有技术相比优点在于：

25、本发明以聚羧酸减水剂为母液，补充添加木质素磺酸钠、甲基丙烯磺酸钠、十二烷基硫酸钠，有效提升混凝土缓凝效果，并且通过植物纤维联合淀粉改性料的添加进一步提升泵送剂对混凝土的减水性，同时早保证其良好保坍性的同时进一步提升混凝土的强度，其中淀粉半糊化后汽爆处理再氧化改性能够有效提升对混凝土的减水效果，淀粉联合植物纤维共同改性，在加强减水效果的同时有效降低淀粉对混凝土流动性的影响，使得本发明泵送剂在混凝土中的添加量为0.8％-1.5％(以凝胶成分计)时能保证混凝土在2h时的坍落度保留92％以上，且有效提升混凝土后续的强度。

技术特征：

1.一种聚羧酸系泵送剂，其特征在于，所述聚羧酸系泵送剂由以下质量百分比的原料制成：固含量为40％的聚羧酸系减水剂10-40％、木质素磺酸钠2-4％、甲基丙烯磺酸钠2-4％、十二烷基硫酸钠1-1.5％、植物纤维联合淀粉改性料3-7％、葡萄糖酸钠2-4％，余量为水；

2.根据权利要求1所述的一种聚羧酸系泵送剂，其特征在于，所述固含量为40％的聚羧酸系减水剂的固含量成分由以下质量份原料组成：异丁烯基聚乙二醇醚320-380份、丙烯酸20-30份、甲基丙烯酸聚乙二醇酯8-12份、l-抗坏血酸2-5份、巯基乙酸1-2份、丙烯酸丁酯1-4份、双氧水3-5份。

3.根据权利要求2所述的一种聚羧酸系泵送剂，其特征在于，所述固含量为40％的聚羧酸系减水剂的制备方法包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的一种聚羧酸系泵送剂，其特征在于：所述步骤s1-4中混合液a的滴加时间为2-3h，混合液b的滴加时间为3-5h。

5.根据权利要求1所述的一种聚羧酸系泵送剂，其特征在于：所述植物纤维联合淀粉改性料的制备方法包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的一种聚羧酸系泵送剂，其特征在于：所述步骤s2-2中汽爆处理的压强为2mpa，处理的温度为121℃，处理的时间为50-60s。

7.根据权利要求5所述的一种聚羧酸系泵送剂，其特征在于：所述步骤s-3中氧化剂为双氧水，且氧化剂的添加量为淀粉原料质量的15-30％。

8.根据权利要求1所述的一种聚羧酸系泵送剂，其特征在于：所述聚羧酸系泵送剂在使用时的添加量为混凝土中凝胶材料总质量的0.8-1.5％。

9.一种如权利要求1-7任一所述聚羧酸系泵送剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

10.根据权利要求9所述的一种聚羧酸系泵送剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中水浴温度为50-60℃，且混合料b加入的时间为15-30min。

技术总结
本发明提供一种聚羧酸系泵送剂及其制备工艺，涉及混凝土添加剂加工技术领域。所述聚羧酸系泵送剂主要由固含量为40％的聚羧酸系减水剂、木质素磺酸钠、甲基丙烯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、植物纤维联合淀粉改性料、葡萄糖酸钠混合制备得到，其中植物纤维联合淀粉改性料为将植物纤维粉与淀粉混合后糊化再汽爆处理，最后氧化改性得到。本发明克服了现有技术的不足，有效保证在较长时间内混凝土具有较高的流动性和坍落度，并且提升后续混凝土的早期强度，综合提升混凝土的施工稳定性。

技术研发人员：计伟勇,徐琪勇,陈晓波,叶刚,沈继平
受保护的技术使用者：浙江五龙新材股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/7