本發(fā)明屬于建筑砂漿外加劑領(lǐng)域，具體涉及一種綜合型聚羧酸減水劑及其制備方法。

背景技術(shù)：

隨著國內(nèi)城鎮(zhèn)化速度的加快，各種砂漿產(chǎn)品包括自流平砂漿、找平砂漿、瓷磚膠以及灌漿料等在民用和工業(yè)中越來越多的廣泛使用，故對(duì)砂漿的性能也提出了更高的要求。減水劑作為砂漿外加劑中的一種被大量應(yīng)用到干粉砂漿中，傳統(tǒng)的砂漿減水劑主要有萘系、密胺類，目前粉末聚羧酸減水劑因其具有的較高減水率和良好的流動(dòng)度保持性，應(yīng)用在砂漿產(chǎn)品中大大改善了砂漿的流動(dòng)性、施工性以及強(qiáng)度等，然而粉末聚羧酸減水劑成型技術(shù)還不是太成熟，主要表現(xiàn)在制備粉末狀聚羧酸減水劑的干燥過程中出現(xiàn)的粉末狀聚羧酸減水劑的含水率高、性能降低、易燃等問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足，提供的綜合型聚羧酸減水劑及其制備方法不僅可以改善減水劑的性能，還節(jié)約了生產(chǎn)成本。

為了達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一方面，提供一種綜合型聚羧酸減水劑，其包括聚羧酸減水劑和保護(hù)膠體，聚羧酸減水劑和保護(hù)膠體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)比為300：（1~4）；所述聚羧酸減水劑由以下重量份的原料組成：聚羧酸溶液20~50份、丙烯酸類聚羧酸減水劑40~80份、早強(qiáng)型聚羧酸減水劑10~30份、保坍型聚羧酸減水劑50~100份和緩釋型聚羧酸減水劑25~45份；所述保護(hù)膠體均勻地包裹于聚羧酸溶液、丙烯酸類聚羧酸減水劑、早強(qiáng)型聚羧酸減水劑、保坍型聚羧酸減水劑和緩釋型聚羧酸減水劑的外表面。

另一方面，提供一種綜合型聚羧酸減水劑的制備方法，其包括以下步驟：

A、聚羧酸溶液的制備

將脂肪醇聚氧乙烯醚1000~1400份，丙烯酸 300~450份，雙氧水 25~30份、催化劑 50~65份和水500~1000份加入反應(yīng)釜中，在催化劑的催化作用下，反應(yīng)0.8~1.3h，用氫氧化鈣溶液中和至pH=6~8制得聚羧酸溶液；

B、保坍型聚羧酸減水劑的制備

將一元不飽和羧酸及其衍生物800~1300份加入到反應(yīng)罐中，升溫至50-70℃；依次向反應(yīng)罐中加入氯化鈣 1000~1500份，引發(fā)劑 50~100份和分子量調(diào)節(jié)劑50~80份，加入氯化鈣、引發(fā)劑和分子量調(diào)節(jié)劑的間隔時(shí)間為0.5h，且加入氯化鈣時(shí)至加入分子量調(diào)節(jié)劑半小時(shí)后期間采用500~1000r/min的攪拌速度進(jìn)行攪拌；

之后，加入水 4000~5000份以500~800r/min的攪拌速度攪拌10min，繼續(xù)升溫至75-95℃下進(jìn)行聚合反應(yīng)，反應(yīng)3h~5h，用氫氧化鈉的水溶液調(diào)節(jié)反應(yīng)物 pH 值到 6.0~7.5后，冷卻至25-40℃即得到保坍型聚羧酸減水劑；

C、聚羧酸減水劑的制備

將聚羧酸溶液20~50份、丙烯酸類聚羧酸減水劑40~80份、早強(qiáng)型聚羧酸減水劑10~30份、保坍型聚羧酸減水劑50~100份和緩釋型聚羧酸減水劑25~45份依次間隔0.5h加入攪拌罐中，加入聚羧酸溶液時(shí)至加入緩釋型聚羧酸減水劑半小時(shí)后期間采用1000r/min的攪拌速度進(jìn)行攪拌得到聚羧酸減水劑；

D、將聚羧酸減水劑和保護(hù)膠體按質(zhì)量分?jǐn)?shù)比為300：（1~4）的比例加入水中攪拌均勻，干燥，得到綜合型聚羧酸減水劑。

本發(fā)明的有益效果為：本方案由于保護(hù)膠體均勻地包裹于聚羧酸溶液、丙烯酸類聚羧酸減水劑、早強(qiáng)型聚羧酸減水劑、保坍型聚羧酸減水劑和緩釋型聚羧酸減水劑的外表面，能夠提高綜合型聚羧酸減水劑的熱分解溫度；

另外在水泥中加入本方案的綜合型聚羧酸后水泥顆粒中包裹的拌合水從30%降低至8%左右，使水泥使用時(shí)的減水率達(dá)到35%以上；且該綜合型聚羧酸減水劑的施工性好，強(qiáng)度高，適應(yīng)性好。

另外采用本方案提供的配方及其制備方法制備的減水劑具有良好的分散性，在高強(qiáng)度等級(jí)混凝土應(yīng)用上有非常高的流動(dòng)性，對(duì)成型混凝土的強(qiáng)度有較大幅度的提高，含氣量適中，抗凍融性明顯提高，容易澆注和密實(shí)，大大提高混凝土使用壽命。

具體實(shí)施方式

下面對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行描述，以便于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員理解本發(fā)明，但應(yīng)該清楚，本發(fā)明不限于具體實(shí)施方式的范圍，對(duì)本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來講，只要各種變化在所附的權(quán)利要求限定和確定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，這些變化是顯而易見的，一切利用本發(fā)明構(gòu)思的發(fā)明創(chuàng)造均在保護(hù)之列。

實(shí)施例1至實(shí)施例4中的保護(hù)膠體為由聚乙烯醇、β- 環(huán)糊精和甲基化 -β- 環(huán)糊精按1.3：1.7：2的比例混合得到的混合物。分子量調(diào)節(jié)劑為甲基丙烯磺酸鈉和巰基丙酸按1：3的比例混合得到的混合物；引發(fā)劑為過氧化二苯甲酰、過氧化二碳酸二十六酯和過氧化二碳酸二己酯所述催化劑為維生素C、硫酸鍺和氨基乙酸丙酯按1：1.5：2得到的混合物。

實(shí)施例1

本實(shí)施例的綜合型聚羧酸減水劑包括聚羧酸減水劑和保護(hù)膠體，聚羧酸減水劑和保護(hù)膠體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)比為300：1.3；所述聚羧酸減水劑由以下重量份的原料組成：聚羧酸溶液22份、丙烯酸類聚羧酸減水劑45份、早強(qiáng)型聚羧酸減水劑30份、保坍型聚羧酸減水劑70份和緩釋型聚羧酸減水劑30份；所述保護(hù)膠體均勻地包裹于聚羧酸溶液、丙烯酸類聚羧酸減水劑、早強(qiáng)型聚羧酸減水劑、保坍型聚羧酸減水劑和緩釋型聚羧酸減水劑的外表面。

聚羧酸溶液由以下重量份的原料組成：脂肪醇聚氧乙烯醚1400份，丙烯酸 450份，雙氧水28份、催化劑 60份和水1000份；保坍型聚羧酸減水劑包括以下重量份的原料：一元不飽和羧酸及其衍生物800份，氯化鈣 1200份，引發(fā)劑 100份，分子量調(diào)節(jié)劑50份和水4300份；一元不飽和羧酸及其衍生物由以下重量份的原料組成：丙烯酸 100份，甲基丙烯酸50份、氯化鈉60份、氯化鈣溶液70份和硫酸銨100份。

本實(shí)施例的綜合型聚羧酸減水劑的制備方法包括以下步驟：

A、聚羧酸溶液的制備

將脂肪醇聚氧乙烯醚1400份，丙烯酸 450份，雙氧水28份、催化劑 60份和水1000份加入反應(yīng)釜中，在催化劑的催化作用下，反應(yīng)1h，用氫氧化鈣溶液中和至pH=7制得聚羧酸溶液；

B、將一元不飽和羧酸及其衍生物800份加入到反應(yīng)罐中，升溫至50-70℃；依次向反應(yīng)罐中加入氯化鈣1200份，引發(fā)劑100份和分子量調(diào)節(jié)劑50份，加入氯化鈣、引發(fā)劑和分子量調(diào)節(jié)劑的間隔時(shí)間為0.5h，且加入氯化鈣時(shí)至加入分子量調(diào)節(jié)劑半小時(shí)后期間采用500r/min的攪拌速度進(jìn)行攪拌；

之后，加入水4300份以500r/min的攪拌速度攪拌10min，繼續(xù)升溫至80℃下進(jìn)行聚合反應(yīng)，反應(yīng)3.5h，用氫氧化鈉的水溶液調(diào)節(jié)反應(yīng)物 pH 值到 6.0后，冷卻至30℃即得到保坍型聚羧酸減水劑；

C、聚羧酸減水劑的制備

將聚羧酸溶液22份、丙烯酸類聚羧酸減水劑45份、早強(qiáng)型聚羧酸減水劑30份、保坍型聚羧酸減水劑70份和緩釋型聚羧酸減水劑30份依次間隔0.5h加入攪拌罐中，加入聚羧酸溶液時(shí)至加入緩釋型聚羧酸減水劑半小時(shí)后期間采用1000r/min的攪拌速度進(jìn)行攪拌得到聚羧酸減水劑；

D、將聚羧酸減水劑和保護(hù)膠體按質(zhì)量分?jǐn)?shù)比為300：1.3的比例加入水中攪拌均勻，干燥，得到綜合型聚羧酸減水劑。

在水泥使用過程中加入本實(shí)施例的綜合型聚羧酸減水劑后，水泥顆粒中包裹的拌合水從30%降低至9%，使水泥使用時(shí)的減水率達(dá)到36%。

實(shí)施例2

本實(shí)施例的綜合型聚羧酸減水劑包括聚羧酸減水劑和保護(hù)膠體，聚羧酸減水劑和保護(hù)膠體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)比為300：4；所述聚羧酸減水劑由以下重量份的原料組成：聚羧酸溶液30份、丙烯酸類聚羧酸減水劑80份、早強(qiáng)型聚羧酸減水劑15份、保坍型聚羧酸減水劑50份和緩釋型聚羧酸減水劑25份；所述保護(hù)膠體均勻地包裹于聚羧酸溶液、丙烯酸類聚羧酸減水劑、早強(qiáng)型聚羧酸減水劑、保坍型聚羧酸減水劑和緩釋型聚羧酸減水劑的外表面。

聚羧酸溶液由以下重量份的原料組成：脂肪醇聚氧乙烯醚1100份，丙烯酸 300份，雙氧水25份、催化劑 52份和水550份；保坍型聚羧酸減水劑包括以下重量份的原料：一元不飽和羧酸及其衍生物1300份，氯化鈣 1000份，引發(fā)劑 60份，分子量調(diào)節(jié)劑70份和水 4000份；一元不飽和羧酸及其衍生物由以下重量份的原料組成：丙烯酸 150份，甲基丙烯酸150份、氯化鈉50份、氯化鈣溶液60份和硫酸銨150份。

本實(shí)施例的綜合型聚羧酸減水劑的制備方法包括以下步驟：

A、聚羧酸溶液的制備

將脂肪醇聚氧乙烯醚1100份，丙烯酸 300份，雙氧水25份、催化劑 52份和水550份加入反應(yīng)釜中，在催化劑的催化作用下，反應(yīng)0.9h，用氫氧化鈣溶液中和至pH=6.5制得聚羧酸溶液；

B、保坍型聚羧酸減水劑的制備

將一元不飽和羧酸及其衍生物1300份加入到反應(yīng)罐中，升溫至50-70℃；依次向反應(yīng)罐中加入氯化鈣 1000份，引發(fā)劑 60份，分子量調(diào)節(jié)劑70份，加入氯化鈣、引發(fā)劑和分子量調(diào)節(jié)劑的間隔時(shí)間為0.5h，且加入氯化鈣時(shí)至加入分子量調(diào)節(jié)劑半小時(shí)后期間采用800r/min的攪拌速度進(jìn)行攪拌；

之后，加入水 4000份以500r/min的攪拌速度攪拌10min，繼續(xù)升溫至75℃下進(jìn)行聚合反應(yīng)，反應(yīng)3h，用氫氧化鈉的水溶液調(diào)節(jié)反應(yīng)物 pH 值到 6. 5后，冷卻至25℃即得到保坍型聚羧酸減水劑；

C、聚羧酸減水劑的制備

將聚羧酸溶液30份、丙烯酸類聚羧酸減水劑80份、早強(qiáng)型聚羧酸減水劑15份、保坍型聚羧酸減水劑50份和緩釋型聚羧酸減水劑25份依次間隔0.5h加入攪拌罐中，加入聚羧酸溶液時(shí)至加入緩釋型聚羧酸減水劑半小時(shí)后期間采用1000r/min的攪拌速度進(jìn)行攪拌得到聚羧酸減水劑；

D、將聚羧酸減水劑和保護(hù)膠體按質(zhì)量分?jǐn)?shù)比為300：4的比例加入水中攪拌均勻，干燥，得到綜合型聚羧酸減水劑。

在水泥使用過程中加入本實(shí)施例的綜合型聚羧酸減水劑后，水泥顆粒中包裹的拌合水從30%降低至8%，使水泥使用時(shí)的減水率達(dá)到39%。

實(shí)施例3

本實(shí)施例的綜合型聚羧酸減水劑包括聚羧酸減水劑和保護(hù)膠體，聚羧酸減水劑和保護(hù)膠體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)比為300：2.4；所述聚羧酸減水劑由以下重量份的原料組成：聚羧酸溶液40份、丙烯酸類聚羧酸減水劑58份、早強(qiáng)型聚羧酸減水劑20份、保坍型聚羧酸減水劑98份和緩釋型聚羧酸減水劑34份；所述保護(hù)膠體均勻地包裹于聚羧酸溶液、丙烯酸類聚羧酸減水劑、早強(qiáng)型聚羧酸減水劑、保坍型聚羧酸減水劑和緩釋型聚羧酸減水劑的外表面。

聚羧酸溶液由以下重量份的原料組成：脂肪醇聚氧乙烯醚1300份，丙烯酸 350份，雙氧水30份、催化劑 65份和水700份；保坍型聚羧酸減水劑包括以下重量份的原料：一元不飽和羧酸及其衍生物1000份，氯化鈣1500份，引發(fā)劑70份，分子量調(diào)節(jié)劑80份和水4800份；一元不飽和羧酸及其衍生物由以下重量份的原料組成：丙烯酸 200份，甲基丙烯酸80份、氯化鈉70份、氯化鈣溶液80份和硫酸銨120份。

本實(shí)施例的綜合型聚羧酸減水劑的制備方法包括以下步驟：

A、聚羧酸溶液的制備

將脂肪醇聚氧乙烯醚1300份，丙烯酸 350份，雙氧水30份、催化劑 65份和水700份加入反應(yīng)釜中，在催化劑的催化作用下，反應(yīng)1.1h，用氫氧化鈣溶液中和至pH=7.5制得聚羧酸溶液；

B、將一元不飽和羧酸及其衍生物1000份加入到反應(yīng)罐中，升溫至70℃；依次向反應(yīng)罐中加入氯化鈣 1500份，引發(fā)劑 70份，分子量調(diào)節(jié)劑80份，加入氯化鈣、引發(fā)劑和分子量調(diào)節(jié)劑的間隔時(shí)間為0.5h，且加入氯化鈣時(shí)至加入分子量調(diào)節(jié)劑半小時(shí)后期間采用1000r/min的攪拌速度進(jìn)行攪拌；

之后，加入水4800份以700r/min的攪拌速度攪拌10min，繼續(xù)升溫至90℃下進(jìn)行聚合反應(yīng)，反應(yīng)4h，用氫氧化鈉的水溶液調(diào)節(jié)反應(yīng)物 pH 值到 7.5后，冷卻至35℃即得到保坍型聚羧酸減水劑；

C、聚羧酸減水劑的制備

將聚羧酸溶液40份、丙烯酸類聚羧酸減水劑58份、早強(qiáng)型聚羧酸減水劑20份、保坍型聚羧酸減水劑98份和緩釋型聚羧酸減水劑34份依次間隔0.5h加入攪拌罐中，加入聚羧酸溶液時(shí)至加入緩釋型聚羧酸減水劑半小時(shí)后期間采用1000r/min的攪拌速度進(jìn)行攪拌得到聚羧酸減水劑；

D、將聚羧酸減水劑和保護(hù)膠體按質(zhì)量分?jǐn)?shù)比為300：2.4的比例加入水中攪拌均勻，干燥，得到綜合型聚羧酸減水劑。

在水泥使用過程中加入本實(shí)施例的綜合型聚羧酸減水劑后，水泥顆粒中包裹的拌合水從30%降低至5%，使水泥使用時(shí)的減水率達(dá)到43%。

實(shí)施例4

本實(shí)施例的綜合型聚羧酸減水劑包括聚羧酸減水劑和保護(hù)膠體，聚羧酸減水劑和保護(hù)膠體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)比為300：3.5；所述聚羧酸減水劑由以下重量份的原料組成：聚羧酸溶液50份、丙烯酸類聚羧酸減水劑67份、早強(qiáng)型聚羧酸減水劑26份、保坍型聚羧酸減水劑62份和緩釋型聚羧酸減水劑45份；所述保護(hù)膠體均勻地包裹于聚羧酸溶液、丙烯酸類聚羧酸減水劑、早強(qiáng)型聚羧酸減水劑、保坍型聚羧酸減水劑和緩釋型聚羧酸減水劑的外表面。

聚羧酸溶液由以下重量份的原料組成：脂肪醇聚氧乙烯醚1200份，丙烯酸 400份，雙氧水30份、催化劑65份和水850份；保坍型聚羧酸減水劑包括以下重量份的原料：一元不飽和羧酸及其衍生物1200份，氯化鈣 1350份，引發(fā)劑 85份，分子量調(diào)節(jié)劑60份和水5000份；一元不飽和羧酸及其衍生物由以下重量份的原料組成：丙烯酸 250份，甲基丙烯酸120份、氯化鈉80份、氯化鈣溶液50份和硫酸銨135份。

本實(shí)施例的綜合型聚羧酸減水劑的制備方法包括以下步驟：

A、聚羧酸溶液的制備

將脂肪醇聚氧乙烯醚1200份，丙烯酸 400份，雙氧水30份、催化劑65份和水850份加入反應(yīng)釜中，在催化劑的催化作用下，反應(yīng)1.3h，用氫氧化鈣溶液中和至pH=8制得聚羧酸溶液；

B、將一元不飽和羧酸及其衍生物1200份加入到反應(yīng)罐中，升溫至65℃；依次向反應(yīng)罐中加入氯化鈣1350份，引發(fā)劑 85份和分子量調(diào)節(jié)劑60份，加入氯化鈣、引發(fā)劑和分子量調(diào)節(jié)劑的間隔時(shí)間為0.5h，且加入氯化鈣時(shí)至加入分子量調(diào)節(jié)劑半小時(shí)后期間采用1000r/min的攪拌速度進(jìn)行攪拌；

之后，加入水5000份以750r/min的攪拌速度攪拌10min，繼續(xù)升溫至95℃下進(jìn)行聚合反應(yīng)，反應(yīng)5h，用氫氧化鈉的水溶液調(diào)節(jié)反應(yīng)物 pH 值到7.5后，冷卻至40℃即得到保坍型聚羧酸減水劑；

C、聚羧酸減水劑的制備

將聚羧酸溶液50份、丙烯酸類聚羧酸減水劑67份、早強(qiáng)型聚羧酸減水劑26份、保坍型聚羧酸減水劑62份和緩釋型聚羧酸減水劑45份依次間隔0.5h加入攪拌罐中，加入聚羧酸溶液時(shí)至加入緩釋型聚羧酸減水劑半小時(shí)后期間采用1000r/min的攪拌速度進(jìn)行攪拌得到聚羧酸減水劑；

D、將聚羧酸減水劑和保護(hù)膠體按質(zhì)量分?jǐn)?shù)比為300：3.5的比例加入水中攪拌均勻，干燥，得到綜合型聚羧酸減水劑。

在水泥使用過程中加入本實(shí)施例的綜合型聚羧酸減水劑后，水泥顆粒中包裹的拌合水從30%降低至7%，使水泥使用時(shí)的減水率達(dá)到41%。