一种无热能新型一体化高效聚羧酸减水剂及其制备方法_2

文档序号:9365963阅读:来源:国知局
A的滴加时间控 制在3. 5小时,溶液B的滴加时间控制在3. 0小时,溶液A滴加完毕在保温0. 5小时。保温完 毕加水搅拌均匀(浓度控制在40wt%左右),再加入30wt%NaOH溶液调节pH值在6. 5-7. 0 范围内即可出料,即得减水剂。
[0054] 实施例3
[0055] (1)配制底料:先将分子量为2000-3000的TPEG和水一起搅拌溶解配置成55wt% 的底物溶液240g ;
[0056] (2)配制B料:将丙烯酸和水预配成80wt%的溶液B26g;
[0057] (3)配制A料:将引发剂过硫酸铵预配成0.18wt%浓度的水溶液30g,然后再依次 加入分子量调节剂甲基丙烯磺酸钠〇. 5g、双氧水(30wt% )0. 15g,搅拌均匀,得溶液A;
[0058](4)在20°C±I°C下同时向底料中滴加溶液B和溶液A,溶液A的滴加时时间控制 在3. 5小时,溶液B的滴加时间控制在3. 0小时,溶液A滴加完毕在保温1. 5小时。保温完 毕加水搅拌均匀(浓度控制在40wt%左右),再加入30wt%NaOH溶液调节pH值在6. 5-7. 0 范围内即可出料,即得减水剂。
[0059] 实施例4
[0060] (1)配制底料:先将分子量为2000-3000的TPEG和水一起搅拌溶解配置成65wt% 的底物溶液203g;
[0061] (2)配制B料:将丙烯酸和水预配成75wt%的溶液B53. 3g;
[0062] (3)配制A料:将引发剂过硫酸钾预配成0. 18wt%浓度的水溶液30g,然后再依次 加入分子量调节剂巯基乙酸〇. 2g、双氧水(30wt% )0. 15g,搅拌均匀,得溶液A;
[0063] (4)在35°C± 1°C下同时向底料中滴加溶液B和溶液A,溶液A的滴加时时间控制 在3. 5小时,溶液B的滴加时间控制在3. 0小时,溶液A滴加完毕在保温1. 5小时。保温完 毕加水搅拌均匀(浓度控制在40wt%左右),再加入30wt%NaOH溶液调节pH值在6. 5-7. 0 范围内即可出料,即得减水剂。
[0064] 实施例5
[0065] (1)配制底料:先将分子量为2000-3000的TPEG和水一起搅拌溶解配置成55wt% 的底物溶液240g ;
[0066] (2)配制B料:将丙烯酸和水预配成80wt%的溶液B30g;
[0067] (3)配制A料:将引发剂过硫酸铵预配成0.Iwt%浓度的水溶液30g,然后再依次 加入分子量调节剂甲基丙烯磺酸钠〇. 4g、双氧水(30wt% ) 0. 15g,搅拌均匀,得溶液A;
[0068](4)在20°C±I°C下同时向底料中滴加溶液B和溶液A,溶液A的滴加时时间控制 在3. 5小时,溶液B的滴加时间控制在3. 0小时,溶液A滴加完毕在保温1. 5小时。保温完 毕加水搅拌均匀(浓度控制在40wt%左右),再加入30wt%NaOH溶液调节pH值在6. 5-7.O范围内即可出料,即得减水剂。
[0069] 实施例6
[0070] (1)配制底料:先将分子量为2000-3000的TPEG和水一起搅拌溶解配置成55wt% 的底物溶液240g;
[0071] ⑵配制B料:将丙烯酸和水预配成70wt%的溶液B27g;
[0072] (3)配制A料:将引发剂过硫酸铵预配成0.2wt%浓度的水溶液30g,然后再依次 加入分子量调节剂巯基乙酸〇. 3g、双氧水(30wt% )0. 15g,搅拌均匀,得溶液A;
[0073](4)在40°C±I°C下同时向底料中滴加溶液B和溶液A,溶液A的滴加时时间控制 在3. 5小时,溶液B的滴加时间控制在3. 0小时,溶液A滴加完毕在保温1. 5小时。保温完 毕加水搅拌均匀(浓度控制在40wt%左右),再加入30wt%NaOH溶液调节pH值在6. 5-7. 0 范围内即可出料,即得减水剂。
[0074] 实施例7
[0075] (1)配制底料:先将分子量为2000-3000的TPEG和水一起搅拌溶解配置成50wt% 的底物溶液264g;
[0076] (2)配制B料:将丙烯酸和水预配成85wt%的溶液B15. 5g;
[0077] (3)配制A料:将引发剂过硫酸铵预配成0.18wt%浓度的水溶液30g,然后再依次 加入分子量调节剂甲基丙烯磺酸钠〇. 5g、双氧水(30wt% )0. 15g,搅拌均匀,得溶液A;
[0078](4)在20°C±I°C下同时向底料中滴加溶液B和溶液A,溶液A的滴加时时间控制 在3. 5小时,溶液B的滴加时间控制在3. 0小时,溶液A滴加完毕在保温1. 5小时。保温完 毕加水搅拌均匀(浓度控制在40wt%左右),再加入30wt%NaOH溶液调节pH值在6. 5-7. 0 范围内即可出料,即得减水剂。
[0079] 实验例减水剂性能测试
[0080] 将实施例1-3制得的减水剂与市购产品聚羧酸高效减水剂Hff分别在砂浆、水泥净 浆及混凝土中的应用性能做对比试验。
[0081] (1)砂浆、净浆实验
[0082] 分别将实施例1、实施例2与实施例3制得的减水剂均按固掺量0. 5%掺入(外加 剂与水泥重量百分比)执行。
[0083] 砂浆实验:1350g标准砂,170水,450g山水水泥(P. 0 42. 5);
[0084] 净浆实验:300g山水水泥(P. 0 52. 5),87g水。
[0085] 测定数据见表1。
[0086] 表1加入减水剂后的砂浆、水泥净浆的流动度对比
[0087]
[0088] 从表1可知,本发明减水剂对混凝土的减水效果和保坍效果,都比市购聚羧酸高 效减水剂Hff性能优异。
[0089] (2)混凝土实验
[0090] 由于外加剂在实际应用中以混凝土的应用最为广泛,因此分别将实施例3制得的 减水剂按固掺量1.0% (外加剂与水泥重量百分比)加入混凝土中,混凝土中的水泥均采用 山水水泥(P. 0 42. 5)。混凝土的初始坍落度控制在18-22cm,1个小时后检测坍落度保留率 及相关指标性能,测定数据见表2。
[0091] 表2掺本发明的产品与其它减水剂的混凝土性能指标
[0092]
[0093] 从表2可知,本发明产品在混凝土中的应用性能也高于聚羧酸高效减水剂服,无 论是减水率、含气量、保坍性、凝结时间,还是强度都比聚羧酸高效减水剂Hff的性能优异。
【主权项】
1. 一种无热能新型一体化高效聚羧酸减水剂,其特征在于,该减水剂具有式(I)所示 结构:式⑴中,X为0~100的整数,y为0~35的整数,X和y不同时为0 ;m为大于1的 正整数,n为大于1的正整数;&、R3、R4、1?5分别独立地选自H或-CH3,R2选自H、COOH。2. 根据权利要求1所述的减水剂,其特征在于,式⑴中,x为30~50的整数,y为 21~25的整数。3. 根据权利要求1所述的减水剂,其特征在于,式⑴中,m为20~70的整数,n为 5~20的整数。4. 一种权利要求1-3任一项所述的减水剂的制备方法,包括步骤如下: (1) 将TPEG加水配制得到底物溶液; (2) 将有机酸加水配制得到溶液B,所述的有机酸具有式(III)所示的结构,式(III)中,&、1?2、1?3同式(I); (3) 将引发剂和分子量调节剂混合后加水配制得到溶液A,所述的引发剂为双氧水、过 硫酸氨或/和过硫酸钾,所述的分子量调节剂为醋酸乙烯酯、巯基丙酸、巯基乙酸或/和甲 基丙烯磺酸钠; (4) 将溶液A和溶液B同时滴加到底物溶液中,使得有机酸、TPEG、引发剂和分子量调节 剂的质量比为1 : (3. 3~10) : (0? 004~0? 009) : (0? 004~0? 03),滴加完成后,于20~ 40°C搅拌反应0. 5~2h,即得。5.根据权利要求4所述的减水剂的制备方法,其特征在于,步骤⑴中所述的TPEG的 分子量为1200~3000,进一步优选2000~3000。6. 根据权利要求4所述的减水剂的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述底物溶液的 浓度为50~65wt%。7.根据权利要求4所述的减水剂的制备方法,其特征在于,步骤⑵中所述的有机酸为 丙烯酸或甲基丙烯酸,所述溶液B的浓度为70-85wt%。8. 根据权利要求4所述的减水剂的制备方法,其特征在于,步骤(3)中溶液A中引发剂 和分子量调节剂的总浓度为2~5wt%。9. 根据权利要求4所述的减水剂的制备方法,其特征在于,步骤(4)中有机酸、TPEG、 引发剂和分子量调节剂的质量比为1 : (5. 5~7) : (0. 005~0. 009) : (0. 004~0. 03)。10. 根据权利要求4所述的减水剂的制备方法,其特征在于,步骤(4)中溶液A的滴加 速率为0. 45~0. 8ml/min,溶液B的滴加速率为0. 8~1. 4ml/min,反应温度为25~30°C。
【专利摘要】本发明涉及一种无热能新型一体化高效聚羧酸减水剂及其制备方法,该减水剂由带有羧酸基团的可聚合的有机酸小单体与带有长链的可聚合的聚醚TPEG大单体在常温下聚合而成。反应简单,无热能消耗,反应时间短,生产过程安全无污染。减水率可达45~50%,采用本减水剂可适当提高混凝土中矿物掺合料的掺量,降低建筑材料成本,提高混凝土的性能,具有掺量小,抗粘土能力强综合性价比高,在超耐久性混凝土的制备中获得广泛应用。
【IPC分类】C04B103/30, C08F283/06, C08F220/06, C08F4/30, C08F2/38, C04B24/26
【公开号】CN105085821
【申请号】CN201510439145
【发明人】马永峰, 郭树杰, 卢国明
【申请人】潍坊华强特种材料科技有限公司
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年7月23日
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