專利名稱：一種用磁化水制作的聚羧酸系高效減水劑的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及混凝土外加劑制作的技術領域，具體的講是涉及一種用磁化 水制作的聚羧酸系高效減水劑。
背景技術：
高效減水劑又稱超塑化劑，用于混凝土拌合物中，主要起三個不同的作 用①在不改變混凝土強度的條件下，改善混凝土工作性；②在給定工作性條件下，減少 水灰比，提高混凝土的強度和耐久性；③在保證混凝土澆注性能和強度的條件下，減少水 和水泥用量，減少徐變、干縮、水泥水化熱等引起的混凝土初始缺陷的因素。聚羧酸系高 效減水劑是第三代高效減水劑，與其它高效減水劑相比，有許多突出的性能，如低摻量 (0. 2% -0. 5% )而發(fā)揮高的分散性能；保坍性好，90分鐘內坍落度基本無損失；在相同流 動度下比較時，延緩凝結時間較少；分子結構上自由度大，外加劑制造上可控制的參數多， 高性能化的潛力大；由于合成中不使用甲醛，因而對環(huán)境不造成污染；與水泥相容性好；可 用更多地利用礦渣或粉煤灰等混合材，從而整體上降低混凝土的成本。磁化水作為一種十 分有效的處理水的技術，在工農業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生、生物工程等方面均有廣泛的研究和應用。由 于磁化水的活性增加，當它與水泥進行水化、水解作用時，水分子能比較容易地由水泥顆粒 表面進入顆粒內部，增強水化、水解作用，從而提高水泥砂漿的強度。我國在20世紀80年 代已開始將磁化水用于水泥砂漿增強的研究，但將磁化水用于混凝土用高效減水劑的制作 中目前還未見報導。發(fā)明內容鑒于已有技術存在的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種制作工藝合理簡 單，優(yōu)化原有高效減水劑功效的一種用磁化水制作的聚羧酸系高效減水劑。為實現上述目的，本發(fā)明所采用的技術解決方案主要是采用以下方法制備所用單體原料不飽和羧酸及其衍生物a、聚氧乙烯基烯丙酸酯及其衍生物b和烯 丙基磺酸鹽C。制備方法首先配制各單體溶液，其摩爾比a b c為2.0 7.0 1 1 5. 0，然后在反應釜中加入各單體溶液總量的180 %的去離子水，通入氮氣，打開攪拌器，水 浴加熱到50 90°C，開啟循環(huán)泵使混合溶液經過強度為5000-8000高斯的磁場進行磁化處 理，同時向水溶液中滴加各單體溶液和引發(fā)劑溶液進行共聚反應，待所有材料加完后，共聚 反應結束后用堿性化合物調整PH值制得聚羧酸系高效減水劑。所述單體原料中a為丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸乙酯等中的一種或幾種；b為甲 氧基聚乙二醇丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯、甲氧基聚丙二醇丙烯酸酯等中的 一種或幾種；c為丙烯磺酸鈉、甲基丙烯磺酸鈉等中的一種或幾種。所述磁化處理是讓混合溶液通過磁化水機，所述磁化水機是利用電子設備通過 220伏50Hz電源，產生頻率2M以上的高頻電場，使水通過電場的作用，發(fā)生物理變化，是用 高頻電流在一組或多組線圈中產生交變磁場，將該交變磁場導入水管中，對水管內的水進 行磁化處理來達到磁化飲用水的電子裝置。所述引發(fā)劑為過硫酸鹽類水溶性較好的自由基型引發(fā)劑，包括過硫酸銨、過硫酸 鈉、過硫酸鉀等，其加入量為為單體總量的0. 2% -0. 8% (質量分數)。所述的引發(fā)劑分兩次加入以得到較高的轉化率，第一次在共聚反應中采用連續(xù)滴加的方式加入占總量50 90%的引發(fā)劑；剩余的引發(fā)劑在混合單體溶液滴加完畢的反應 后期全部加入。第一次滴加時間為1. 0 5. 0小時，第二次滴加時間為0. 5 4. 0小時。所述共聚反應的溫度可為80°C 100°C，時間為5. 0 10. 0小時。所述的堿性化合物可為氫氧化鈉、氫氧化鉀或碳酸鈉以及他們的水溶液。所述堿性化合物調整PH值時的溫度可為30 45°C，調整PH值在6. 0 9. 0。本發(fā)明與現有技術相比，具有以下突出優(yōu)點和積極效果1、采用在反應釜中加入去離子水，通入氮氣，打開攪拌器，水浴加熱到50 90°C， 開啟循環(huán)泵對混合溶液進行磁化處理，然后向水溶液中滴加各單體溶液和引發(fā)劑溶液進行 共聚反應，待所有材料加完后，共聚反應結束后用堿性化合物調整PH值制得聚羧酸系高效 減水劑，該制備聚羧酸系高效減水劑的工藝合理，操作簡單。2、所述引發(fā)劑分兩次加入，此種引發(fā)劑加入方式比一次加入引發(fā)劑所得體系粘度變小。3、聚合反應中，混合液體經過磁化處理，使各成份相容性好，由于磁化水的表面張 力減小，使得聚合反應進行得更充分，生成的聚羧酸系高效減水劑數量增加，因此，該減水 劑的工作性能得以提高。4、所述磁化水機構造簡單，安裝方便，用電量小。
具體實施例方式實施例1 首先配制甲基丙烯酸、甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯和丙烯磺酸鈉溶液，其摩爾比為 3:1: 4，然后在反應釜中加入各單體溶液總量的180%的去離子水，通入氮氣，打開攪拌 器，水浴加熱到50 90°C，開啟循環(huán)泵對混合溶液進行磁化處理，同時向水溶液中滴加各 單體溶液和過硫酸銨溶液進行共聚反應，待所有材料加完后，共聚反應結束后用氫氧化鈉 溶液調整PH值為7. 5，從而制得聚羧酸系高效減水劑。實施例2:首先配制丙烯酸、甲氧基聚丙二醇丙烯酸酯和甲基丙烯磺酸鈉溶液，其摩爾比為 5:1: 2，然后在反應釜中加入各單體溶液總量的180%的去離子水，通入氮氣，打開攪拌 器，水浴加熱到50 90°C，開啟循環(huán)泵對混合溶液進行磁化處理，同時向水溶液中滴加各 單體溶液和過硫酸鈉溶液進行共聚反應，待所有材料加完后，共聚反應結束后用氫氧化鉀 溶液調整PH值為9，從而制得聚羧酸系高效減水劑。本發(fā)明不局限于上述實施例，在實際應用中，可根據對聚羧酸系高效減水劑的不 同方面需求，選擇上述實施例中的不同配比，或除上述實施例以外的不同配比，但均不以任 何形式限制本發(fā)明的范圍。
權利要求
一種用磁化水制作的聚羧酸系高效減水劑，所采用的制備方案主要是所用單體原料不飽和羧酸及其衍生物a、聚氧乙烯基烯丙酸酯及其衍生物b和烯丙基磺酸鹽c；制備方法首先配制各單體溶液，其摩爾比a∶b∶c為2.0～7.0∶1∶1～5.0，然后在反應釜中加入各單體溶液總量的180％的去離子水，通入氮氣，打開攪拌器，水浴加熱到50～90℃，開啟循環(huán)泵使混合溶液經過強度為5000-8000高斯的磁場進行磁化處理，同時向水溶液中滴加各單體溶液和引發(fā)劑溶液進行共聚反應，待所有材料加完后，共聚反應結束后用堿性化合物調整PH值制得聚羧酸系高效減水劑。
2.根據權利要求1所述的一種用磁化水制作的聚羧酸系高效減水劑，其特征在于所 述單體原料中a為丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸乙酯等；b為甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯、甲氧 基聚乙二醇甲基丙烯酸酯、甲氧基聚丙二醇丙烯酸酯等；c為丙烯磺酸鈉、甲基丙烯磺酸鈉寸。
3.根據權利要求1所述的一種用磁化水制作的聚羧酸系高效減水劑，其特征在于所 述磁化處理是讓混合溶液通過磁化水機，磁化水機是利用電子設備通過220伏50Hz電源， 產生頻率2M以上的高頻電場，使水通過電場的作用，發(fā)生物理變化，是用高頻電流在一組 或多組線圈中產生交變磁場，將該交變磁場導入水管中，對水管內的水進行磁化處理來達 到磁化飲用水的電子裝置。
4.根據權利要求1所述的一種用磁化水制作的聚羧酸系高效減水劑，其特征在于所 述引發(fā)劑為過硫酸鹽類水溶性較好的自由基型引發(fā)劑，包括過硫酸銨、過硫酸鈉、過硫酸鉀 等，其加入量為為單體總量的0. 2% -0. 8% (質量分數)。
5.根據權利要求1所述的一種用磁化水制作的聚羧酸系高效減水劑，其特征在于所 述的引發(fā)劑分兩次加入以得到較高的轉化率，第一次在共聚反應中采用連續(xù)滴加的方式加 入占總量50 90%的引發(fā)劑；剩余的引發(fā)劑在混合單體溶液滴加完畢的反應后期全部加 入。第一次滴加時間為1. 0 5. 0小時，第二次滴加時間為0. 5 4. 0小時。
6.根據權利要求1所述的一種用磁化水制作的聚羧酸系高效減水劑，其特征在于所 述共聚反應的溫度可為80°C 100°C，時間為5. 0 10. 0小時。
7.根據權利要求1所述的一種用磁化水制作的聚羧酸系高效減水劑，其特征在于所 述的堿性化合物可為氫氧化鈉、氫氧化鉀或碳酸鈉以及他們的水溶液。
8.根據權利要求1所述的一種用磁化水制作的聚羧酸系高效減水劑，其特征在于所 述堿性化合物調整PH值時的溫度可為30 45°C，調整PH值在6. 0 9. 0。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用磁化水制作的聚羧酸系高效減水劑，所用單體原料不飽和羧酸及其衍生物a、聚氧乙烯基烯丙酸酯及其衍生物b和烯丙基磺酸鹽c；制備方法首先配制各單體溶液，其摩爾比a∶b∶c為2.0～7.0∶1∶1～5.0，然后在反應釜中加入各單體溶液總量的180％的去離子水，通入氮氣，打開攪拌器，水浴加熱到50～90℃，開啟循環(huán)泵對混合溶液進行磁化處理，同時向水溶液中滴加各單體溶液和引發(fā)劑溶液進行共聚反應，待所有材料加完后，共聚反應結束后用堿性化合物調整pH值制得聚羧酸系高效減水劑。此制備聚羧酸系高效減水劑的工藝合理，操作簡單；聚合反應中，混合液體經過磁化處理，使各成份相容性好，使該減水劑的工作性能得以提高。
文檔編號C04B24/16GK101885811SQ201010237319
公開日2010年11月17日 申請日期2010年7月27日 優(yōu)先權日2010年7月27日
發(fā)明者宮世全, 宮振鑫 申請人:大連市銘源全科技開發(fā)有限公司