一种改性聚羧酸减水剂及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及建筑材料外加剂【技术领域】，尤其是涉及一种改性聚羧酸减水剂及其制备方法，该方法首先通过将木质素磺酸钙同丙烯酸进行缩合反应制得改性木质素磺酸钙，然后利用单体甲基烯丙基聚氧乙烯醚、改性木质素磺酸钙、丙烯酸，在链转移剂甲基丙烯磺酸钠和引发剂过硫酸铵作用下，通过自由基共聚合成改性聚羧酸减水剂，本发明中引入的木质素磺酸钙中的磺酸基团具有很强的分散性性，提高减水率，减少生产成本，环保经济；本发明的制备工艺简单，合成的改性聚羧酸减水剂减水率高、流动度、坍落度保持能力好。
【专利说明】-种改性聚錢酸减水剂及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及建筑材料外加剂【技术领域】，尤其是涉及一种改性聚駿酸减水剂及其制 备方法。
【背景技术】
[0002] 随着建筑行业的发展，工程应用中对减水剂的要求逐步提高。近几年发展起来的 聚駿酸系减水剂被国内外公认为继W木巧为代表的第一代减水剂和W蔡系为代表的第二 代减水剂之后发展起来的第H代高性能减水剂。聚駿酸减水剂因为其减水率高、适应性较 好等优点，得到了极大的推广与应用。
[0003] 我国是纸和纸板生产量和消费量均居世界第一，制浆造纸业每年排放出大量的废 弃物，废弃物中含有大量的木质賴酸盐，目前通过改性合成了第一代混凝±减水剂，但由于 其减水率低、缓凝性强、引气性高等缺陷，制约了其发展，现有技术中，多将木质素类减水剂 同聚駿酸减水剂进行简单的物理性混合，但该种方法效果不明显，且过程繁琐。
[0004] 中国专利（CN102358768A)公开了 一种改性離类聚駿酸减水剂及其制备方法，通过 不饱和聚離、丙帰酸和2-丙帰醜胺基-2-甲基丙賴酸为原料，在引发剂和链转移剂的参与 下合成了减水剂，该方法中单体2-丙帰醜胺基-2-甲基丙賴酸价格昂贵，增加了生产成本。 因此，寻求一种成本低，且能综合利用制浆工业废弃物并实现工厂化生产的高效的聚駿酸 减水剂迫在眉睫。
【发明内容】
[0005] 针对上述问题，本发明提供了一种改性聚駿酸减水剂，此减水剂通过引入单体改 性木质素賴酸巧，降低生产成本。
[0006] 本发明还提供了一种改性聚駿酸减水剂的制备方法，该方法工艺简单，合成的改 性聚駿酸减水剂减水率高、流动度、巧落度保持能力好。
[0007] 本发明的技术方案为： 本发明提供了一种改性聚駿酸减水剂，该减水剂是由W下重量份数的原料通过自由基 聚合生成： 甲基帰丙基聚氧己帰離300-340、改性木质素賴酸巧30-50、丙帰酸35-46、甲基丙帰 賴酸轴5-9、过硫酸馈2. 5-4、去离子水610-800。
[0008] 所述的甲基帰丙基聚氧己帰離分子量为2000-2400。
[0009] 所述的改性木质素賴酸巧的制备方法为；按摩尔比1:1称取木质素賴酸巧和丙帰 酸，加入去离子水，加入引发剂，在l〇(TC下反应3小时； 所述的引发剂为30%质量浓度的过氧化氨溶液 所述的木质素賴酸巧和去离子水的质量比为3:5 ; 所述的木质素賴酸巧和过氧化氨溶液的质量比为40:1。
[0010] 本发明还提供了一种改性聚駿酸减水剂的制备方法，包括W下步骤： a. 取重量份的甲基帰丙基聚氧己帰離300-340、改性木质素賴酸巧30-50、链转移剂甲 基丙帰賴酸轴5-9份加入到270-380重量份的去离子水中，、配成底液； b. 取重量份的丙帰酸35-46加入到130-160重量份的去离子水中进行混合，揽拌均匀， 配成溶液A ; C.取重量份的引发剂过硫酸馈2. 5-4加入到210-260重量份的去离子水中进行混合， 揽拌均匀，配成溶液B ; d. 待底液温度为8(TC -9(TC时，向底液中滴加步骤b中的溶液A，滴加时间为1小时， 同时向底液中滴加步骤C中的溶液B，滴加时间为1. 5小时； e. 滴加完成后，保温进行共聚反应30分钟，反应结束后，加入液碱调节PH值为6-7,保 温揽拌20分钟，既得所述改性聚駿酸减水剂。
[0011] 所述的液碱为32%质量浓度的氨氧化轴水溶液。
[0012] 所述的甲基帰丙基聚氧己帰離、甲基丙帰賴酸轴（SMAS)等原料均为市售工业级产 品。
[0013] 本发明首先通过将木质素賴酸巧同丙帰酸进行缩合反应制得改性木质素賴酸巧， 然后利用单体甲基帰丙基聚氧己帰離、改性木质素賴酸巧、丙帰酸，在链转移剂甲基丙帰賴 酸轴和引发剂过硫酸馈作用下，通过自由基共聚合成改性聚駿酸减水剂，引入木质素賴酸 巧中的賴酸基团具有很强的分散性性，提高减水率。
[0014] 本发明的优点及有益效果： 1.本发明中引入单体改性木质素賴酸巧，代替目前所使用的2-丙帰醜胺基-2-甲基丙 賴酸等含有賴酸基的单体，减少环境污染的同时，降低了生产成本。
[0015] 3.本发明的制备工艺简单，合成的改性聚駿酸减水剂减水率高、流动度、巧落度保 持能力好。
[0016]
【具体实施方式】： 下面通过实施例对本发明进行进一步的阐述，下述说明仅为了解释本发明，并不对其 内容进行限定。
[0017] 实施例1 一种改性聚駿酸减水剂，是由W下重量份数的原料通过自由基聚合生成： 底液；甲基帰丙基聚氧己帰離；300、改性木质素賴酸巧；31、甲基丙帰賴酸轴；5去离 子水；70 ; 溶液A;丙帰酸；35、去离子水；135; 溶液B ;过硫酸馈；2. 5、去离子水；210。
[0018] 该改性聚駿酸减水剂的制备方法包括W下步骤；待底液温度为8(TC时，向底液中 滴加溶液A，滴加时间为1小时，同时向底液中滴加溶液B，滴加时间为1. 5小时；滴加完成 后，保温反应30分钟，然后加入32%质量浓度的氨氧化轴水溶液调节PH值为6. 5,保温揽拌 20分钟，既得所述改性聚駿酸减水剂。
[001引 实施例2 一种改性聚駿酸减水剂，是由W下重量份数的原料通过自由基聚合生成： 底液；甲基帰丙基聚氧己帰離；325、改性木质素賴酸巧；46、甲基丙帰賴酸轴；7、去离 子水；310 ; 溶液A ;丙帰酸；41、去离子水；144 ; 溶液B ;过硫酸馈；3. 2、去离子水；230 ; 该改性聚駿酸减水剂的制备方法包括W下步骤；待底液温度为85C时，向底液中滴加 溶液A，滴加时间为1小时，同时向底液中滴加溶液B，滴加时间为1. 5小时；滴加完成后，保 温反应30分钟，然后加入32%质量浓度的氨氧化轴水溶液调节PH值为6. 8,保温揽拌20分 钟，既得所述改性聚駿酸减水剂。
[0020] 实施例3 一种改性聚駿酸减水剂，是由W下重量份数的原料通过自由基聚合生成： 底液；甲基帰丙基聚氧己帰離；340、改性木质素賴酸巧；50、甲基丙帰賴酸轴：9、去 离子水；380 ; 溶液A;丙帰酸；46、去离子水；160; 溶液B ;过硫酸馈；3. 9、去离子水；260。
[0021] 该改性聚駿酸减水剂的制备方法包括W下步骤；待底液温度为9(TC时，向底液中 滴加溶液A，滴加时间为1小时，同时向底液中滴加溶液B，滴加时间为1. 5小时；滴加完成 后，保温反应30分钟，然后加入32%质量浓度的氨氧化轴水溶液调节PH值为6. 1，保温揽拌 20分钟，既得所述改性聚駿酸减水剂。
[0022] 实施例1-3中单体改性木质素賴酸巧制备方法为：按摩尔比1 ;1称取木质素賴 酸巧和丙帰酸，在l〇(TC下反应3小时，制得改性木质素賴酸巧，反应过程中控制PH值为 4-4. 5。
[002引对比例1 底液；甲基帰丙基聚氧己帰離：325、2-丙帰醜胺基-2-甲基丙賴酸：60、去离子水： 310 ； 溶液A;丙帰酸；41、去离子水；144; 溶液B;过硫酸馈；3. 2、去离子水；230。
[0024] 该对比例的合成方法同实施例2相同。
[00幼对比例2 选择市售的普通改性聚駿酸减水剂进行对比。
[002引应用实施例 采用基准水泥，按照《混凝±外加剂》（GB8076-2008)中的测试要求，比较了本发明制 备的改性聚駿酸减水剂(实施例1-3)同对比例1、对比例2的减水率、流动度，巧落度，结果 见表1。
[0027]表 1
【权利要求】
1. 一种改性聚羧酸减水剂，其特征在于：是由以下重量份数的原料通过自由基聚合生 成： 甲基烯丙基聚氧乙烯醚300-340、改性木质素磺酸钙30-50、丙烯酸35-46、甲基丙烯 磺酸钠5-9、过硫酸铵2. 5-4、去离子水610-800。
2. 根据权利要求1所述的改性聚羧酸减水剂，其特征在于：所述的甲基烯丙基聚氧乙 烯醚分子量为2000-2400。
3. 根据权利要求1所述的改性聚羧酸减水剂，其特征在于：所述的改性木质素磺酸钙 的制备方法为：按摩尔比1:1称取木质素磺酸钙和丙烯酸，加入去离子水，加入引发剂，在 65°C下反应1小时； 所述的引发剂为30%质量浓度的过氧化氢溶液； 所述的木质素磺酸钙和去离子水的质量比为3:5 ; 所述的木质素磺酸钙和过氧化氢溶液得质量比为40:1。
4. 一种如权利要求1所述的改性聚羧酸减水剂的制备方法，其特征在于，包括以下步 骤： a. 取重量份的甲基烯丙基聚氧乙烯醚300-340、改性木质素磺酸钙30-50、链转移剂甲 基丙烯磺酸钠5-9份加入到270-380重量份的去离子水中，、配成底液； b. 取重量份的丙烯酸35-46加入到130-160重量份的去离子水中进行混合，搅拌均匀， 配成溶液A ; c. 取重量份的引发剂过硫酸铵2. 5-4加入到210-260重量份的去离子水中进行混合， 搅拌均匀，配成溶液B ; d. 待底液温度为80°C -90°C时，向底液中滴加步骤b中的溶液A，滴加时间为1小时， 同时向底液中滴加步骤c中的溶液B，滴加时间为1. 5小时； e. 滴加完成后，保温进行共聚反应30分钟，反应结束后，加入液碱调节PH值为6-7,保 温搅拌20分钟，既得所述改性聚羧酸减水剂。
5. 根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述的液碱为32%质量浓度的氢氧 化钠水溶液。
【文档编号】C08F220/06GK104448166SQ201410673611
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年11月21日 优先权日:2014年11月21日
【发明者】王浩雨, 马丽涛, 刘记伟, 陈琳 申请人:萧县鑫固混凝土外加剂有限公司