專利名稱：環(huán)保型乙烯基類聚合物型泵送劑的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種乙烯基類聚合物型泵送劑的制備方法，特別涉及一種環(huán)保型乙烯基類聚合物型泵送劑的制備方法。
背景技術(shù)：
混凝土泵送劑是用于混凝土拌合、施工時的一種外加劑，作用是增加混凝土的流動性和實現(xiàn)混凝土遠(yuǎn)距離運輸和管道輸送，泵送劑是現(xiàn)代化混凝土施工過程中必須使用的一種外加劑。
目前，所用泵送劑都是由萘磺酸鹽甲醛縮合物及氨基磺酸鹽甲醛縮合物和緩凝劑等復(fù)配而成的。對泵送劑的要求是和易性好，減水率高，混凝時間達(dá)到施工要求(3～6小時)。存在的問題是萘磺酸鹽及氨基磺酸鹽為主的泵送劑，減水效率小于25％，不能滿足C60以上高性能混凝土的要求；萘磺酸鹽及氨基磺酸鹽為主的泵送劑在生產(chǎn)和使用后會產(chǎn)生甲醛污染，這也是新的建筑物中甲醛含量超標(biāo)的原因之一，甲醛已被列入致癌物，國外發(fā)達(dá)國家已經(jīng)禁用萘磺酸鹽及氨基磺酸鹽為主的泵送劑，大量使用乙烯基聚合物泵送劑，國內(nèi)還在大量的使用萘磺酸和氨基磺酸鹽型泵送劑。因此，發(fā)展高效環(huán)保型乙烯基類聚合物泵送劑，是混凝土外加劑的發(fā)展趨勢和方向。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種制備方法簡單，適應(yīng)性好、用量少、價格較低的環(huán)保型乙烯基類聚合物型泵送劑的制備方法。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是首先，將聚乙二醇-400加入到反應(yīng)器內(nèi)，在攪拌下于35℃-40℃向其中滴加98％的濃硫酸，使聚乙二醇-400和濃硫酸的質(zhì)量比為7-8∶1，在40℃-50℃時保溫反應(yīng)2-2.5小時，得到A溶液，然后在A溶液中加入丙烯酸，加入的丙烯酸的質(zhì)量為A溶液的20％-25％，升溫至90℃-95℃時反應(yīng)2.5-3.0小時，得到B溶液；2)其次，將馬來酸酐、檸檬酸按照1∶2質(zhì)量比加入反應(yīng)器內(nèi)在80℃-85℃反應(yīng)2-2.5小時，得到C溶液；3)然后，將過硫酸銨用50倍的去離子水溶解，得引發(fā)劑過硫酸銨水溶液；4)最后，將B溶液、C溶液、丙烯酸和丙烯酰胺按照8∶4∶1∶1質(zhì)量比混合得單位混合物，然后將單位混合物滴加到70℃-75℃的去離子水中，去離子水的質(zhì)量為單體混合物質(zhì)量的3.5倍，同時滴加引發(fā)劑過硫酸銨的水溶液，滴加的過硫酸銨水溶液中過硫酸銨的質(zhì)量為乙烯基類混合單體的1.0％-1.5％，保溫反應(yīng)3-4小時后用質(zhì)量濃度為30％的氫氧化鈉溶液中和至pH值為7.5-8.0得到目標(biāo)產(chǎn)物。
本發(fā)明以聚乙二醇、濃硫酸、丙烯酸、馬來酸酐、檸檬酸等為原料，通過控制工藝條件和實施方法得到高效環(huán)保型乙烯基聚合物泵送劑，解決乙烯基聚合物減水劑作為泵送劑時的緩凝效果差的問題。原料來源豐富，聚合反應(yīng)容易進(jìn)行，生產(chǎn)工藝簡單，對環(huán)境沒有污染，性能優(yōu)異。
具體實施例方式
實施例1首先，將聚乙二醇-400加入到反應(yīng)器內(nèi)，在攪拌下于35℃向其中滴加98％的濃硫酸，使聚乙二醇-400和濃硫酸的質(zhì)量比為7∶1，在40℃時保溫反應(yīng)2小時，得到A溶液，然后在A溶液中加入丙烯酸，加入的丙烯酸的質(zhì)量為A溶液的20％，升溫至90℃時反應(yīng)2.5小時，得到B溶液；其次，將馬來酸酐、檸檬酸按照1∶2質(zhì)量比加入反應(yīng)器內(nèi)在80℃反應(yīng)2小時，得到C溶液；然后，將過硫酸銨用50倍的去離子水溶解，得引發(fā)劑過硫酸銨水溶液；最后，將B溶液、C溶液、丙烯酸和丙烯酰胺按照8∶4∶1∶1質(zhì)量比混合得單位混合物，然后將單位混合物滴加到70℃的去離子水中，去離子水的質(zhì)量為單體混合物質(zhì)量的3.5倍，同時滴加引發(fā)劑過硫酸銨的水溶液，滴加的過硫酸銨水溶液中過硫酸銨的質(zhì)量為乙烯基類混合單體的1.0％，保溫反應(yīng)3小時后用質(zhì)量濃度為30％的氫氧化鈉溶液中和至pH值為7.5得到目標(biāo)產(chǎn)物。
實施例2首先，將聚乙二醇-400加入到反應(yīng)器內(nèi)，在攪拌下于36℃向其中滴加98％的濃硫酸，使聚乙二醇-400和濃硫酸的質(zhì)量比為7.5∶1，在45℃時保溫反應(yīng)2小時，得到A溶液，然后在A溶液中加入丙烯酸，加入的丙烯酸的質(zhì)量為A溶液的23％，升溫至91℃時反應(yīng)3.0小時，得到B溶液；其次，將馬來酸酐、檸檬酸按照1∶2質(zhì)量比加入反應(yīng)器內(nèi)在85℃反應(yīng)2.5小時，得到C溶液；然后，將過硫酸銨用50倍的去離子水溶解，得引發(fā)劑過硫酸銨水溶液；最后，將B溶液、C溶液、丙烯酸和丙烯酰胺按照8∶4∶1∶1質(zhì)量比混合得單位混合物，然后將單位混合物滴加到75℃的去離子水中，去離子水的質(zhì)量為單體混合物質(zhì)量的3.5倍，同時滴加引發(fā)劑過硫酸銨的水溶液，滴加的過硫酸銨水溶液中過硫酸銨的質(zhì)量為乙烯基類混合單體的1.5％，保溫反應(yīng)4小時后用質(zhì)量濃度為30％的氫氧化鈉溶液中和至pH值為8.0得到目標(biāo)產(chǎn)物。
實施例3首先，將聚乙二醇-400加入到反應(yīng)器內(nèi)，在攪拌下于40℃向其中滴加98％的濃硫酸，使聚乙二醇-400和濃硫酸的質(zhì)量比為8∶1，在50℃時保溫反應(yīng)2.5小時，得到A溶液，然后在A溶液中加入丙烯酸，加入的丙烯酸的質(zhì)量為A溶液的25％，升溫至95℃時反應(yīng)3.0小時，得到B溶液；其次，將馬來酸酐、檸檬酸按照1∶2質(zhì)量比加入反應(yīng)器內(nèi)在83℃反應(yīng)2.2小時，得到C溶液；然后，將過硫酸銨用50倍的去離子水溶解，得引發(fā)劑過硫酸銨水溶液；最后，將B溶液、C溶液、丙烯酸和丙烯酰胺按照8∶4∶1∶1質(zhì)量比混合得單位混合物，然后將單位混合物滴加到72℃的去離子水中，去離子水的質(zhì)量為單體混合物質(zhì)量的3.5倍，同時滴加引發(fā)劑過硫酸銨的水溶液，滴加的過硫酸銨水溶液中過硫酸銨的質(zhì)量為乙烯基類混合單體的1.1％，保溫反應(yīng)3.5小時后用質(zhì)量濃度為30％的氫氧化鈉溶液中和至pH值為7.5得到目標(biāo)產(chǎn)物。
實施例4首先，將聚乙二醇-400加入到反應(yīng)器內(nèi)，在攪拌下于37℃向其中滴加98％的濃硫酸，使聚乙二醇-400和濃硫酸的質(zhì)量比為7.5∶1，在45℃時保溫反應(yīng)2.3小時，得到A溶液，然后在A溶液中加入丙烯酸，加入的丙烯酸的質(zhì)量為A溶液的23％，升溫至93℃時反應(yīng)2.6小時，得到B溶液；其次，將馬來酸酐、檸檬酸按照1∶2質(zhì)量比加入反應(yīng)器內(nèi)在84℃反應(yīng)2.2小時，得到C溶液；然后，將過硫酸銨用50倍的去離子水溶解，得引發(fā)劑過硫酸銨水溶液；最后，將B溶液、C溶液、丙烯酸和丙烯酰胺按照8∶4∶1∶1質(zhì)量比混合得單位混合物，然后將單位混合物滴加到73℃的去離子水中，去離子水的質(zhì)量為單體混合物質(zhì)量的3.5倍，同時滴加引發(fā)劑過硫酸銨的水溶液，滴加的過硫酸銨水溶液中過硫酸銨的質(zhì)量為乙烯基類混合單體的1.2％，保溫反應(yīng)3.3小時后用質(zhì)量濃度為30％的氫氧化鈉溶液中和至pH值為7.8得到目標(biāo)產(chǎn)物。
實施例5首先，將聚乙二醇-400加入到反應(yīng)器內(nèi)，在攪拌下于38℃向其中滴加98％的濃硫酸，使聚乙二醇-400和濃硫酸的質(zhì)量比為7.8∶1，在48℃時保溫反應(yīng)2.3小時，得到A溶液，然后在A溶液中加入丙烯酸，加入的丙烯酸的質(zhì)量為A溶液的24％，升溫至94℃時反應(yīng)2.8小時，得到B溶液；其次，將馬來酸酐、檸檬酸按照1∶2質(zhì)量比加入反應(yīng)器內(nèi)在83℃反應(yīng)2.1小時，得到C溶液；然后，將過硫酸銨用50倍的去離子水溶解，得引發(fā)劑過硫酸銨水溶液；最后，將B溶液、C溶液、丙烯酸和丙烯酰胺按照8∶4∶1∶1質(zhì)量比混合得單位混合物，然后將單位混合物滴加到73℃的去離子水中，去離子水的質(zhì)量為單體混合物質(zhì)量的3.5倍，同時滴加引發(fā)劑過硫酸銨的水溶液，滴加的過硫酸銨水溶液中過硫酸銨的質(zhì)量為乙烯基類混合單體的1.3％，保溫反應(yīng)3.3小時后用質(zhì)量濃度為30％的氫氧化鈉溶液中和至pH值為7.8得到目標(biāo)產(chǎn)物。
實施例6首先，將聚乙二醇-400加入到反應(yīng)器內(nèi)，在攪拌下于37℃向其中滴加98％的濃硫酸，使聚乙二醇-400和濃硫酸的質(zhì)量比為7.8∶1，在48℃時保溫反應(yīng)2.4小時，得到A溶液，然后在A溶液中加入丙烯酸，加入的丙烯酸的質(zhì)量為A溶液的23％，升溫至93℃時反應(yīng)2.7小時，得到B溶液；其次，將馬來酸酐、檸檬酸按照1∶2質(zhì)量比加入反應(yīng)器內(nèi)在83℃反應(yīng)2.3小時，得到C溶液；然后，將過硫酸銨用50倍的去離子水溶解，得引發(fā)劑過硫酸銨水溶液；最后，將B溶液、C溶液、丙烯酸和丙烯酰胺按照8∶4∶1∶1質(zhì)量比混合得單位混合物，然后將單位混合物滴加到73℃的去離子水中，去離子水的質(zhì)量為單體混合物質(zhì)量的3.5倍，同時滴加引發(fā)劑過硫酸銨的水溶液，滴加的過硫酸銨水溶液中過硫酸銨的質(zhì)量為乙烯基類混合單體的1.4％，保溫反應(yīng)4小時后用質(zhì)量濃度為30％的氫氧化鈉溶液中和至pH值為8.0得到目標(biāo)產(chǎn)物。
權(quán)利要求
1.環(huán)保型乙烯基類聚合物型泵送劑的制備方法，其特征在于1)首先，將聚乙二醇-400加入到反應(yīng)器內(nèi)，在攪拌下于35℃-40℃向其中滴加98％的濃硫酸，使聚乙二醇-400和濃硫酸的質(zhì)量比為7-8∶1，在40℃-50℃時保溫反應(yīng)2-2.5小時，得到A溶液，然后在A溶液中加入丙烯酸，加入的丙烯酸的質(zhì)量為A溶液的20％-25％，升溫至90℃-95℃時反應(yīng)2.5-3.0小時，得到B溶液；2)其次，將馬來酸酐、檸檬酸按照1∶2質(zhì)量比加入反應(yīng)器內(nèi)在80℃-85℃反應(yīng)2-2.5小時，得到C溶液；3)然后，將過硫酸銨用50倍的去離子水溶解，得引發(fā)劑過硫酸銨水溶液；4)最后，將B溶液、C溶液、丙烯酸和丙烯酰胺按照8∶4∶1∶1質(zhì)量比混合得單位混合物，然后將單位混合物滴加到70℃-75℃的去離子水中，去離子水的質(zhì)量為單體混合物質(zhì)量的3.5倍，同時滴加引發(fā)劑過硫酸銨的水溶液，滴加的過硫酸銨水溶液中過硫酸銨的質(zhì)量為乙烯基類混合單體的1.0％-1.5％，保溫反應(yīng)3-4小時后用質(zhì)量濃度為30％的氫氧化鈉溶液中和至pH值為7.5-8.0得到目標(biāo)產(chǎn)物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保型乙烯基類聚合物型泵送劑的制備方法，其特征在于首先，將聚乙二醇-400加入到反應(yīng)器內(nèi)，在攪拌下于35℃向其中滴加98％的濃硫酸，使聚乙二醇-400和濃硫酸的質(zhì)量比為7∶1，在40℃時保溫反應(yīng)2小時，得到A溶液，然后在A溶液中加入丙烯酸，加入的丙烯酸的質(zhì)量為A溶液的20％，升溫至90℃時反應(yīng)2.5小時，得到B溶液；其次，將馬來酸酐、檸檬酸按照1∶2質(zhì)量比加入反應(yīng)器內(nèi)在80℃反應(yīng)2小時，得到C溶液；然后，將過硫酸銨用50倍的去離子水溶解，得引發(fā)劑過硫酸銨水溶液；最后，將B溶液、C溶液、丙烯酸和丙烯酰胺按照8∶4∶1∶1質(zhì)量比混合得單位混合物，然后將單位混合物滴加到70℃的去離子水中，去離子水的質(zhì)量為單體混合物質(zhì)量的3.5倍，同時滴加引發(fā)劑過硫酸銨的水溶液，滴加的過硫酸銨水溶液中過硫酸銨的質(zhì)量為乙烯基類混合單體的1.0％，保溫反應(yīng)3小時后用質(zhì)量濃度為30％的氫氧化鈉溶液中和至pH值為7.5得到目標(biāo)產(chǎn)物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保型乙烯基類聚合物型泵送劑的制備方法，其特征在于首先，將聚乙二醇-400加入到反應(yīng)器內(nèi)，在攪拌下于36℃向其中滴加98％的濃硫酸，使聚乙二醇-400和濃硫酸的質(zhì)量比為7.5∶1，在45℃時保溫反應(yīng)2小時，得到A溶液，然后在A溶液中加入丙烯酸，加入的丙烯酸的質(zhì)量為A溶液的23％，升溫至91℃時反應(yīng)3.0小時，得到B溶液；其次，將馬來酸酐、檸檬酸按照1∶2質(zhì)量比加入反應(yīng)器內(nèi)在85℃反應(yīng)2.5小時，得到C溶液；然后，將過硫酸銨用50倍的去離子水溶解，得引發(fā)劑過硫酸銨水溶液；最后，將B溶液、C溶液、丙烯酸和丙烯酰胺按照8∶4∶1∶1質(zhì)量比混合得單位混合物，然后將單位混合物滴加到75℃的去離子水中，去離子水的質(zhì)量為單體混合物質(zhì)量的3.5倍，同時滴加引發(fā)劑過硫酸銨的水溶液，滴加的過硫酸銨水溶液中過硫酸銨的質(zhì)量為乙烯基類混合單體的1.5％，保溫反應(yīng)4小時后用質(zhì)量濃度為30％的氫氧化鈉溶液中和至pH值為8.0得到目標(biāo)產(chǎn)物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保型乙烯基類聚合物型泵送劑的制備方法，其特征在于首先，將聚乙二醇-400加入到反應(yīng)器內(nèi)，在攪拌下于40℃向其中滴加98％的濃硫酸，使聚乙二醇-400和濃硫酸的質(zhì)量比為8∶1，在50℃時保溫反應(yīng)2.5小時，得到A溶液，然后在A溶液中加入丙烯酸，加入的丙烯酸的質(zhì)量為A溶液的25％，升溫至95℃時反應(yīng)3.0小時，得到B溶液；其次，將馬來酸酐、檸檬酸按照1∶2質(zhì)量比加入反應(yīng)器內(nèi)在83℃反應(yīng)2.2小時，得到C溶液；然后，將過硫酸銨用50倍的去離子水溶解，得引發(fā)劑過硫酸銨水溶液；最后，將B溶液、C溶液、丙烯酸和丙烯酰胺按照8∶4∶1∶1質(zhì)量比混合得單位混合物，然后將單位混合物滴加到72℃的去離子水中，去離子水的質(zhì)量為單體混合物質(zhì)量的3.5倍，同時滴加引發(fā)劑過硫酸銨的水溶液，滴加的過硫酸銨水溶液中過硫酸銨的質(zhì)量為乙烯基類混合單體的1.1％，保溫反應(yīng)3.5小時后用質(zhì)量濃度為30％的氫氧化鈉溶液中和至pH值為7.5得到目標(biāo)產(chǎn)物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保型乙烯基類聚合物型泵送劑的制備方法，其特征在于首先，將聚乙二醇-400加入到反應(yīng)器內(nèi)，在攪拌下于37℃向其中滴加98％的濃硫酸，使聚乙二醇-400和濃硫酸的質(zhì)量比為7.5∶1，在45℃時保溫反應(yīng)2.3小時，得到A溶液，然后在A溶液中加入丙烯酸，加入的丙烯酸的質(zhì)量為A溶液的23％，升溫至93℃時反應(yīng)2.6小時，得到B溶液；其次，將馬來酸酐、檸檬酸按照1∶2質(zhì)量比加入反應(yīng)器內(nèi)在84℃反應(yīng)2.2小時，得到C溶液；然后，將過硫酸銨用50倍的去離子水溶解，得引發(fā)劑過硫酸銨水溶液；最后，將B溶液、C溶液、丙烯酸和丙烯酰胺按照8∶4∶1∶1質(zhì)量比混合得單位混合物，然后將單位混合物滴加到73℃的去離子水中，去離子水的質(zhì)量為單體混合物質(zhì)量的3.5倍，同時滴加引發(fā)劑過硫酸銨的水溶液，滴加的過硫酸銨水溶液中過硫酸銨的質(zhì)量為乙烯基類混合單體的1.2％，保溫反應(yīng)3.3小時后用質(zhì)量濃度為30％的氫氧化鈉溶液中和至pH值為7.8得到目標(biāo)產(chǎn)物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保型乙烯基類聚合物型泵送劑的制備方法，其特征在于首先，將聚乙二醇-400加入到反應(yīng)器內(nèi)，在攪拌下于38℃向其中滴加98％的濃硫酸，使聚乙二醇-400和濃硫酸的質(zhì)量比為7.8∶1，在48℃時保溫反應(yīng)2.3小時，得到A溶液，然后在A溶液中加入丙烯酸，加入的丙烯酸的質(zhì)量為A溶液的24％，升溫至94℃時反應(yīng)2.8小時，得到B溶液；其次，將馬來酸酐、檸檬酸按照1∶2質(zhì)量比加入反應(yīng)器內(nèi)在83℃反應(yīng)2.1小時，得到C溶液；然后，將過硫酸銨用50倍的去離子水溶解，得引發(fā)劑過硫酸銨水溶液；最后，將B溶液、C溶液、丙烯酸和丙烯酰胺按照8∶4∶1∶1質(zhì)量比混合得單位混合物，然后將單位混合物滴加到73℃的去離子水中，去離子水的質(zhì)量為單體混合物質(zhì)量的3.5倍，同時滴加引發(fā)劑過硫酸銨的水溶液，滴加的過硫酸銨水溶液中過硫酸銨的質(zhì)量為乙烯基類混合單體的1.3％，保溫反應(yīng)3.3小時后用質(zhì)量濃度為30％的氫氧化鈉溶液中和至pH值為7.8得到目標(biāo)產(chǎn)物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保型乙烯基類聚合物型泵送劑的制備方法，其特征在于首先，將聚乙二醇-400加入到反應(yīng)器內(nèi)，在攪拌下于37℃向其中滴加98％的濃硫酸，使聚乙二醇-400和濃硫酸的質(zhì)量比為7.8∶1，在48℃時保溫反應(yīng)2.4小時，得到A溶液，然后在A溶液中加入丙烯酸，加入的丙烯酸的質(zhì)量為A溶液的23％，升溫至93℃時反應(yīng)2.7小時，得到B溶液；其次，將馬來酸酐、檸檬酸按照1∶2質(zhì)量比加入反應(yīng)器內(nèi)在83℃反應(yīng)2.3小時，得到C溶液；然后，將過硫酸銨用50倍的去離子水溶解，得引發(fā)劑過硫酸銨水溶液；最后，將B溶液、C溶液、丙烯酸和丙烯酰胺按照8∶4∶1∶1質(zhì)量比混合得單位混合物，然后將單位混合物滴加到73℃的去離子水中，去離子水的質(zhì)量為單體混合物質(zhì)量的3.5倍，同時滴加引發(fā)劑過硫酸銨的水溶液，滴加的過硫酸銨水溶液中過硫酸銨的質(zhì)量為乙烯基類混合單體的1.4％，保溫反應(yīng)4小時后用質(zhì)量濃度為30％的氫氧化鈉溶液中和至pH值為8.0得到目標(biāo)產(chǎn)物。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高效環(huán)保型乙烯基類聚合物型泵送劑的制備方法，它在分子設(shè)計的基礎(chǔ)上，以聚乙二醇、丙烯酸、馬來酸酐、檸檬酸等為原料，通過控制工藝條件和實施方法得到設(shè)計分子模型的聚合物，通過對大分子鏈中支鏈、極性基團(tuán)與非極性基團(tuán)的數(shù)量及分布的控制達(dá)到對泵送劑性能調(diào)控，得到高效環(huán)保型乙烯基聚合物泵送劑，解決乙烯基聚合物減水劑作為泵送劑時的緩凝效果差的問題。與現(xiàn)有的聚羧酸鹽型泵送劑比較，具有效果更好、價格較低、應(yīng)用推廣前景好的特點。
文檔編號C04B24/26GK101050255SQ20071001773
公開日2007年10月10日 申請日期2007年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月24日
發(fā)明者呂生華, 李芳 申請人:陜西科技大學(xué)