一種混凝土減水劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種混凝土減水劑及其制備方法，所述減水劑以植物油、丙烯酸、甲氧基聚乙二醇、引發(fā)劑、對(duì)苯甲磺酸、濃硫酸、對(duì)苯二酚以及乳化劑為原料，經(jīng)酯化合成，合成方法主要通過攪拌混合、控溫進(jìn)行酯化反應(yīng)以及調(diào)節(jié)PH值等步驟實(shí)現(xiàn)，本發(fā)明的工藝流程簡(jiǎn)單，易操作，同時(shí)本發(fā)明提供的減水劑摻量小、減水率高，而且成本低、綠色環(huán)保。
【專利說明】一種混凝土減水劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種混凝土添加劑，尤其涉及一種混凝土減水劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]減水劑是指在混凝土和易性及水泥用量不變條件下，能減少拌合用水量、提高混凝土強(qiáng)度；或在和易性及強(qiáng)度不變條件下，節(jié)約水泥用量的外加劑；水泥加水拌合后，由于水泥顆粒分子引力的作用，使水泥漿形成絮凝結(jié)構(gòu)，使10%~30%的拌合水被包裹在水泥顆粒之中，不能參與自由流動(dòng)和潤(rùn)滑作用，從而影響了混凝土拌合物的流動(dòng)性，當(dāng)加入減水劑后，由于減水劑分子能定向吸附于水泥顆粒表面，使水泥顆粒表面帶有同一種電荷(通常為負(fù)電荷)，形成靜電排斥作用，促使水泥顆粒相互分散，絮凝結(jié)構(gòu)破壞，釋放出被包裹部分水，參與流動(dòng)，從而有效地增加混凝土拌合物的流動(dòng)性；同時(shí)減水劑空間位阻作用使得混凝土的坍落度保持良好，并控制坍落度損失。
[0003]混凝土減水劑經(jīng)過幾十年的發(fā)展，基本可以分為三代產(chǎn)品，分別是以木質(zhì)磺酸鹽為代表的第一代混凝土減水劑、以脂肪族為代表的第二代混凝土減水劑以及以聚羧酸鹽為代表的第三代混凝土減水劑。從目前的市場(chǎng)情況來看，第三代減水劑性能優(yōu)異，它具有長(zhǎng)期的耐久性；抗化學(xué)腐蝕性強(qiáng)，可用于各種特殊工程中；它在高減水率、高強(qiáng)度基礎(chǔ)上同時(shí)具備工作性能優(yōu)異、易泵送、易密實(shí)等優(yōu)良的施工性能。但由于其材料要求高、成本較高，因此市場(chǎng)推廣難度大。

【發(fā)明內(nèi)容】

`[0004]針對(duì)上述問題，本發(fā)明提供一種成本低，綠色環(huán)保的聚羧酸系混凝土減水劑。具體來講，本發(fā)明通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
本發(fā)明所述混凝土減水劑，由按以下重量份數(shù)比的原料制成:a植物油100份，b丙烯酸20-40份，c甲氧基聚乙二醇150-300份，d引發(fā)劑0.1-0.4份，e對(duì)苯甲磺酸0.1-0.4份，f濃硫酸0.1-0.4份，g對(duì)苯二酚0.05-0.2份以及0.5-10份的h乳化劑。
[0005]優(yōu)選地，在本發(fā)明中所述植物油為豆油、橄欖油或花生油的一種或幾種。
[0006]進(jìn)一步地，在本發(fā)明中所述丙烯酸原料用甲基丙烯酸替代，甲基丙烯酸在原料中所占的重量份數(shù)比與丙烯酸一樣。
[0007]優(yōu)選地，在本發(fā)明中所述甲氧基聚乙二醇的分子量為800-1200。
[0008]在本發(fā)明中，所述引發(fā)劑為過硫酸銨、過硫酸鉀、過硫酸鈉中的一種或幾種。
[0009]在本發(fā)明中，所述的混凝土減水劑的制備方法，具體通過如下步驟實(shí)現(xiàn):
1)將原料a、b、C以及h依次加入反應(yīng)釜中，攪拌混合并升溫，待混合均勻后，依次加入原料e、f、g，并繼續(xù)升溫至100-120°C，反應(yīng)7-10h得到酯化產(chǎn)物；
2)降低反應(yīng)釜中反應(yīng)物的溫度至55-65°C，然后向反應(yīng)釜中加入反應(yīng)物重量的10-30倍的水稀釋反應(yīng)物并保持溫度不變；
3)將原料d溶于水中，制成濃度為20-30%的滴加料；4)將步驟3)的滴加料均勻的滴入反應(yīng)釜中，控制滴速在3-5h內(nèi)滴完；
5)滴完后繼續(xù)攪拌保溫l_2h，待反應(yīng)結(jié)束，用液堿中和反應(yīng)物至PH值為6-7。
[0010]在本發(fā)明中，優(yōu)選地，上述步驟I)的反應(yīng)過程中，通過抽真空的方式去除反應(yīng)過程中的水分。
[0011]本發(fā)明以植物油為原料，經(jīng)酯化合成減水劑，有益效果是:
1)工藝流程簡(jiǎn)單，易操作；
2)本發(fā)明提供的減水劑可以單獨(dú)使用，摻量小，減水率高；
3)原料易得，成本低，綠色環(huán)保。
【具體實(shí)施方式】
[0012]實(shí)施例1
將IOOkg的豆油，20kg的丙烯酸，150kg分子量為1000的甲氧基聚乙二醇以及0.5kg的乳化劑依次加入反應(yīng)爸中，攪拌混合均勻，并加熱，混合均勻后依次加入0.1kg的對(duì)苯甲磺酸、0.1kg的濃硫酸以及0.05kg的對(duì)苯二酚，并繼續(xù)加熱至溫度為100°C，反應(yīng)7h后得到酯化產(chǎn)物，在反應(yīng)過程中通過抽真空的方式去除反應(yīng)過程中的水分；降低反應(yīng)釜中反應(yīng)物的溫度至55°C，然后向反應(yīng)釜中加入反應(yīng)物重量的10倍的水稀釋反應(yīng)物并保持溫度不變；再向反應(yīng)物中滴加由0.1kg過硫酸銨制成的濃度為20wt%的溶液，并在3h內(nèi)滴加完成，滴完后繼續(xù)攪拌保溫lh，待反應(yīng)結(jié)束，用液堿中和反應(yīng)物至PH值為6，最終制得減水劑。
[0013]實(shí)施例2
將IOOkg的豆油，40kg的丙烯酸，`300kg分子量為800的甲氧基聚乙二醇以及IOkg的乳化劑依次加入反應(yīng)爸中，攪拌混合均勻，并加熱，混合均勻后依次加入0.4kg的對(duì)苯甲磺酸、0.4kg的濃硫酸以及0.2kg的對(duì)苯二酚，并繼續(xù)加熱至溫度為120°C，反應(yīng)IOh后得到酯化產(chǎn)物，在反應(yīng)過程中通過抽真空的方式去除反應(yīng)過程中的水分；降低反應(yīng)釜中反應(yīng)物的溫度至65°C，然后向反應(yīng)釜中加入反應(yīng)物重量的30倍的水稀釋反應(yīng)物并保持溫度不變；再向反應(yīng)物中滴加由0.4kg過硫酸鉀制成的濃度為30wt%的溶液，并在5h內(nèi)滴加完成，滴完后繼續(xù)攪拌保溫2h，待反應(yīng)結(jié)束，用液堿中和反應(yīng)物至PH值為7，最終制得減水劑。
[0014]實(shí)施例3
將IOOkg的豆油，30kg的丙烯酸，200kg分子量為1200的甲氧基聚乙二醇以及5kg的乳化劑依次加入反應(yīng)爸中，攪拌混合均勻，并加熱，混合均勻后依次加入0.3kg的對(duì)苯甲磺酸、0.2kg的濃硫酸以及0.1kg的對(duì)苯二酚，并繼續(xù)加熱至溫度為110°C，反應(yīng)8h后得到酯化產(chǎn)物，在反應(yīng)過程中通過抽真空的方式去除反應(yīng)過程中的水分；降低反應(yīng)釜中反應(yīng)物的溫度至60°C，然后向反應(yīng)釜中加入反應(yīng)物重量的20倍的水稀釋反應(yīng)物并保持溫度不變；再向反應(yīng)物中滴加由0.2kg過硫酸銨制成的濃度為25wt%的溶液，并在4h內(nèi)滴加完成，滴完后繼續(xù)攪拌保溫1.5h，待反應(yīng)結(jié)束，用液堿中和反應(yīng)物至PH值為6.5，最終制得減水劑。
[0015]對(duì)本合成產(chǎn)品混凝土配合比檢測(cè)結(jié)果見下表
【權(quán)利要求】
1.一種混凝土減水劑，其特征在于，所述減水劑由以下重量份數(shù)比的原料制成:a植物油100份，b丙烯酸20-40份，c甲氧基聚乙二醇150-300份，d引發(fā)劑0.1-0.4份，e對(duì)苯甲磺酸0.1-0.4份，f濃硫酸0.1-0.4份，g對(duì)苯二酚0.05-0.2份以及0.5-10份的h乳化劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混凝土減水劑，其特征在于，所述植物油為豆油、橄欖油或花生油的一種或幾種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混凝土減水劑，其特征在于，所述丙烯酸原料用甲基丙烯酸替代。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混凝土減水劑，其特征在于，所述甲氧基聚乙二醇的分子量為 800-1200。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混凝土減水劑，其特征在于，所述原料引發(fā)劑為過硫酸銨、過硫酸鉀、過硫酸鈉中的一種或幾種混合。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混凝土減水劑的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括如下步驟: 1)將原料a、b、c以及h依次加入反應(yīng)釜中，攪拌混合并升溫，待混合均勻后，依次加入原料e、f、g，并繼續(xù)升溫至100-120°C，反應(yīng)7-10h得到酯化產(chǎn)物； 2)降低反應(yīng)釜中反應(yīng)物的溫度至55-65°C，然后向反應(yīng)釜中加入反應(yīng)物重量的10-30倍的水稀釋反應(yīng)物并保持溫度不變； 3)將原料d溶于水中，制成濃度為20-30wt%的滴加料； 4)將步驟3)的滴加料均勻的滴入反應(yīng)釜中，控制滴速在3-5h內(nèi)滴完； 5)滴完后繼續(xù)攪拌保溫l_2h，待反應(yīng)結(jié)束，用液堿中和反應(yīng)物至PH值為6-7。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的混凝土減水劑的制備方法，其特征在于，在步驟1)的反應(yīng)過程中，通過抽真空的方式去除反應(yīng)過程中的水分。
【文檔編號(hào)】C04B103/30GK103804612SQ201310738622
【公開日】2014年5月21日 申請(qǐng)日期:2013年12月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月30日
【發(fā)明者】宮振鑫 申請(qǐng)人:大連市銘源全科技開發(fā)有限公司