專利名稱：一種聚羧酸鹽型混凝土減水劑用增粘保水劑的制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種混凝土減水劑用增粘保水劑的制備方法，特別涉及一 種聚羧酸鹽型混凝土減水劑用增粘保水劑的制備方法。
背景技術：
混凝土減水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)混凝土遠距離運輸和管道輸送，減水劑是現(xiàn)代化混凝土 施工過程中必須使用的一種外加劑。
目前，混凝土施工中所用聚羧酸鹽減水劑屬于第三代減水劑，具有減水 率高、用量少、強度高、綠色環(huán)保等性能特點，已經(jīng)廣泛應用于地鐵、高速 鐵路公路、橋梁涵洞、高層建筑、水利大壩的建筑中，因此，聚羧酸鹽型減
水劑是21世紀最具應用前景的水泥外加劑之一。但在使用過程中存在著與砂 石黏著性不好的現(xiàn)象，使用中出現(xiàn)分離、離析、泌漿、泌水等問題缺陷，嚴 重時影響聚羧酸鹽減水劑的推廣應用及性能的發(fā)揮。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種原料來源豐富，制備工藝簡單，對環(huán)境沒有 污染，性能優(yōu)異的聚羧酸鹽型混凝土減水劑用增粘保水劑的制備方法，按本 明的制備方法制成的產品與現(xiàn)有的聚羧酸鹽減水劑配伍使用，能夠有效地解 決聚羧酸鹽高效減水劑與砂石分離及泌水、泌漿的問題，提高聚羧酸鹽減水 劑的應用效果。
為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是
1)淀粉的降解將玉米淀粉、純凈的自來水與過硫酸銨放入反應器內，玉米淀粉與水和過硫酸銨的質量比為(7-10): 70: (0.5-1.0)，攪拌升溫至 90°C-95°C，保溫反應1小時，檢測降解的淀粉溶液在25'C時黏度為 lmP，s-3mFs，外觀為淺黃色半透明液體，即為降解淀粉；
2)聚合反應將上述降解淀粉先放入反應器內，取丙烯酸、甲基丙烯酸、 丙烯酸丁酯單體混合后放入滴液漏斗或高位槽中，將引發(fā)劑硝酸鈰銨與純凈 自來水混合放入另一滴液漏斗或高位槽中，加熱使降解淀粉升溫至 85°C-90°C，同時滴加入丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸丁酯單體混合溶液和引 發(fā)劑硝酸鈰銨水溶液，控制加料時間為40-60分鐘，加料完畢后保溫反應2-2.5 小時，再降溫至5(TC-6(TC時用20y。氫氧化鈉溶液中和至pH值為6.5-7.5，得 到目標產物；其中反應物降解淀粉與丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸丁酯、硝
酸鈰銨、純凈自來水的質量比為(70-80): (2-5): 4: 1: 1: 10。
本發(fā)明是在分析研究聚羧酸鹽減水劑應用性能缺陷的基礎上，以淀粉、 丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸丁酯為原料，通過對淀粉進行降解再與丙 烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸丁酯進行共聚合的方法制備聚羧酸鹽高效減 水劑用增粘保水劑，通過本發(fā)明的制備方法得到一種與現(xiàn)有的聚羧酸鹽減水 劑配伍使用，不出現(xiàn)分層現(xiàn)象，能夠有效地解決聚羧酸鹽高效減水劑與砂石 分離及泌水、泌漿的問題，提高聚羧酸鹽減水劑的應用效果。
具體實施例方式
實施例1:將玉米淀粉、純凈的自來水與過硫酸銨放入反應器內，玉米 淀粉與水和過硫酸銨的質量比為7: 70: 0.5，攪拌升溫至95'C，保溫反應l 小時，檢測降解的淀粉溶液在25'C時黏度為3mP，s，外觀為淺黃色半透明狀 液體，即為降解淀粉；將降解淀粉先放入反應器內，取丙烯酸、甲基丙烯酸、 丙烯酸丁酯單體混合后放入滴液漏斗或高位槽中，將引發(fā)劑硝酸鈰銨與純凈 自來水混合放入另一滴液漏斗或高位槽中，加熱使降解淀粉升溫至85'C，同時滴加入丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸丁酯單體混合溶、液和引發(fā)劑硝酸鈰銨
7jC溶液，控制加料時間為60分鐘，加料完畢后保溫反應2.5小時，再降溫至 5(TC時用20y。氫氧化鈉溶液中和至pH值為6.5，得到目標產物。其中反應物 降解淀粉與丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸丁酯、硝酸鈰銨、純凈自來水的質
量比為70: 5: 4: 1: 1: 10。
實施例2:將玉米淀粉、純凈的自來水與過硫酸銨放入反應器內，玉米
淀粉與水和過硫酸銨的質量比為7.5: 70: 0.6，攪拌升溫至94。C，保溫反應 l小時，檢測降解的淀粉溶液在25"C時黏度為2.5mFs，外觀為淺黃色半透明 狀液體，即為降解淀粉；將降解淀粉先放入反應器內，取丙烯酸、甲基丙烯 酸、丙烯酸丁酯單體混合后放入滴液漏斗或高位槽中，將引發(fā)劑硝酸鈰銨與 純凈自來水混合放入另 一滴液漏斗或高位槽中,加熱使降解淀粉升溫至86°C ， 同時滴加入丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸丁酯單體混合溶液和引發(fā)劑硝酸鈰 銨水溶液，控制加料時間為55分鐘，加料完畢后保溫反應2.4小時，再降溫 至58'C時用20。/。氫氧化鈉溶液中和至pH值為6.6，得到目標產物。其中反應 物降解淀粉與丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸丁酯、硝酸鈰銨、純凈自來水的 質量比為75: 4.5: 4: 1: 1: 10。
實施例3:將玉米淀粉、純凈的自來水與過硫酸銨放入反應器內，玉米
淀粉與水和過硫酸銨的質量比為8: 70: 0.7,攪拌升溫至93'C，保溫反應l 小時，檢測降解的淀粉溶液在25"C時黏度為2mFs，外觀為淺黃色半透明狀 液體，即為降解淀粉；將降解淀粉先放入反應器內，取丙烯酸、甲基丙烯酸、 丙烯酸丁酯單體混合后放入滴液漏斗或高位槽中，將引發(fā)劑硝酸鈰銨與純凈 自來水混合放入另一滴液漏斗或高位槽中，加熱使降解淀粉升溫至87X:，同 時滴加入丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸丁酯單體混合溶液和引發(fā)劑硝酸鈰銨 水溶液，控制加料時間為50分鐘，加料完畢后保溫反應2.3小時，再降溫至52'C時用20y。氫氧化鈉溶液中和至pH值為6.8，得到目標產物。其中反應物 降解淀粉與丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸丁酯、硝酸鈰銨、純凈自來水的質
量比為74: 4: 4: h 1: 10。
實施例4:將玉米淀粉、純凈的自來水與過硫酸銨放入反應器內，玉米
淀粉與水和過硫酸銨的質量比為8.5: 70: 0.8，攪拌升溫至93。C，保溫反應 l小時，檢測降解的淀粉溶液在25'C時黏度為1.5mP's，外觀為淺黃色半透明 狀液體，即為降解淀粉；將降解淀粉先放入反應器內，取丙烯酸、甲基丙烯 酸、丙烯酸丁酯單體混合后放入滴液漏斗或高位槽中，將引發(fā)劑硝酸鈽銨與 純凈自來水混合放入另一滴液漏斗或高位槽中，加熱使降解淀粉升溫至88'C ， 同時滴加入丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸丁酯單體混合溶液和引發(fā)劑硝酸鈰 銨水溶液，控制加料時間為45分鐘，加料完畢后保溫反應2.2小時，再降溫 至55'C時用20。/。氫氧化鈉溶液中和至pH值為7.0，得到目標產物。其中反應 物降解淀粉與丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸丁酯、硝酸鈰銨、純凈自來水的 質量比為76: 3.5: 4: 1: 1: 10。
實施例5:將玉米淀粉、純凈的自來水與過硫酸銨放入反應器內，玉米 淀粉與水和過硫酸銨的質量比為9: 70: 0.9，攪拌升溫至92t:，保溫反應l 小時，檢測降解的淀粉溶液在25r時黏度為lmP，s，外觀為淺黃色半透明狀
液體，即為降解淀粉；將降解淀粉先放入反應器內，取丙烯酸、甲基丙烯酸、
丙烯酸丁酯單體混合后放入滴液漏斗或高位槽中，將引發(fā)劑硝酸鈰銨與純凈
自來水混合放入另一滴液漏斗或高位槽中，加熱使降解淀粉升溫至89'C，同 時滴加入丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸丁酯單體混合溶液和引發(fā)劑硝酸鈰銨 水溶液，控制加料時間為43分鐘，加料完畢后保溫反應2小時，再降溫至 6(TC時用2(m氫氧化鈉溶液中和至pH值為73，得到目標產物。其中反應物 降解淀粉與丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸丁酯、硝酸鈰銨、純凈自來水的質量比為78: 3: 4: 1: 1: 10。
實施例6:將玉米淀粉、純凈的自來水與過硫酸銨放入反應器內，玉米 淀粉與水和過硫酸銨的質量比為10: 70: 1.0，攪拌升溫至9(TC，保溫反應l
小時，檢測降解的淀粉溶液在25"C時黏度為lmFs，外觀為淺黃色半透明狀 液體，即為降解淀粉；將降解淀粉先放入反應器內，取丙烯酸、甲基丙烯酸、 丙烯酸丁酯單體混合后放入滴液漏斗或高位槽中，將引發(fā)劑硝酸鈰銨與純凈 自來水混合放入另一滴液漏斗或高位槽中，加熱使降解淀粉升溫至9(TC，同 時滴加入丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸丁酯單體混合溶液和引發(fā)劑硝酸鈰銨 水溶液，控制加料時間為40分鐘，加料完畢后保溫反應2小時，再降溫至 56'C時用2()Q/。氫氧化鈉溶液中和至pH值為7.5，得到目標產物。其中反應物 降解淀粉與丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸丁酯、硝酸鈰銨、純凈自來水的質 量比為80: 2: 4: 1: 1: 10。
本發(fā)明是在分析聚羧酸鹽減水劑在應用過程中出現(xiàn)問題缺陷根源的基礎 上，有針對性的合成制備了一種適應于聚羧酸鹽高效減水劑的增粘保水劑， 與聚羧酸鹽減水劑配伍使用，用量為聚羧酸鹽減水劑質量的1%-5%，能夠有 效地解決聚羧酸鹽高效減水劑與砂石分離及泌水、泌漿的問題，提高聚羧酸 鹽高效減水劑的應用效果，對聚羧酸鹽高效減水劑的推廣、普及具有積極的 意義。
權利要求
1、一種聚羧酸鹽型混凝土減水劑用增粘保水劑的制備方法，其特征在于1)淀粉的降解將玉米淀粉、純凈的自來水與過硫酸銨放入反應器內，玉米淀粉與水和過硫酸銨的質量比為(7-10)∶70∶(0.5-1.0)，攪拌升溫至90℃-95℃，保溫反應1小時，檢測降解的淀粉溶液在25℃時黏度為1mP·s-3mP·s，外觀為淺黃色半透明液體，即為降解淀粉；2)聚合反應將上述降解淀粉先放入反應器內，取丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸丁酯單體混合后放入滴液漏斗或高位槽中，將引發(fā)劑硝酸鈰銨與純凈自來水混合放入另一滴液漏斗或高位槽中，加熱使降解淀粉升溫至85℃-90℃，同時滴加入丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸丁酯單體混合溶液和引發(fā)劑硝酸鈰銨水溶液，控制加料時間為40-60分鐘，加料完畢后保溫反應2-2.5小時，再降溫至50℃-60℃時用20％氫氧化鈉溶液中和至pH值為6.5-7.5，得到目標產物；其中反應物降解淀粉與丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸丁酯、硝酸鈰銨、純凈自來水的質量比為(70-80)∶(2-5)∶4∶1∶1∶10。
2、根據(jù)權利要求1所述的聚羧酸鹽型混凝土減水劑用增粘保水劑的制備方法，其特征在于將玉米淀粉、純凈的自來水與過硫酸銨放入反應器內，玉米淀粉與水和過硫酸銨的質量比為7: 70: 0.5，攪拌升溫至95。C，保溫反 應1小時，檢測降解的淀粉溶液在25'C時黏度為3mP，s，外觀為淺黃色半透 明狀液體，即為降解淀粉；將降解淀粉先放入反應器內，取丙烯酸、甲基丙 烯酸、丙烯酸丁酯單體混合后放入滴液漏斗或高位槽中，將引發(fā)劑硝酸鈰銨 與純凈自來水混合放入另一滴液漏斗或高位槽中，加熱使降解淀粉升溫至 85°C，同時滴加入丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸丁酯單體混合溶液和引發(fā)劑 硝酸鈰銨水溶液，控制加料時間為60分鐘，加料完畢后保溫反應2.5小時，再降溫至5(TC時用20e/。氫氧化鈉溶液中和至pH值為6.5，得到目標產物；其 中反應物降解淀粉與丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸丁酯、硝酸鈰銨、純凈自來水的質量比為70: 5: 4: 1: 1: 10。
3、 根據(jù)權利要求1所述的聚羧酸鹽型混凝土減水劑用增粘保水劑的制備方法，其特征在于將玉米淀粉、純凈的自來水與過硫酸銨放入反應器內，玉米淀粉與水和過硫酸銨的質量比為7.5: 70: 0.6，攪拌升溫至94t:，保溫 反應1小時，檢測降解的淀粉溶液在25"C時黏度為2.5mFs，外觀為淺黃色 半透明狀液體，即為降解淀粉；將降解淀粉先放入反應器內，取丙烯酸、甲 基丙烯酸、丙烯酸丁酯單體混合后放入滴液漏斗或高位槽中中，將引發(fā)劑硝 酸鈰銨與純凈自來水混合放入另一滴液漏斗或高位槽中，加熱使降解淀粉升 溫至86'C，同時滴加入丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸丁酯單體混合溶液，和 引發(fā)齊鵬酸鈽銨水溶液，控制加料時間為55分鐘，加料完畢后保溫反應2.4 小時，再降溫至58。C時用20。/。氫氧化鈉溶液中和至pH值為6.6，得到目標產 物；其中反應物降解淀粉與丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸丁酯、硝酸鈰銨、 純凈自來水的質量比為75: 4.5: 4: 1: 1: 10。
4、 根據(jù)權利要求1所述的聚羧酸鹽型混凝土減水劑用增粘保水劑的制備 方法，其特征在于將玉米淀粉、純凈的自來水與過硫酸銨放入反應器內， 玉米淀粉與水和過硫酸銨的質量比為8: 70: 0.7，攪拌升溫至93"C，保溫反 應1小時，檢測降解的續(xù)粉溶液在25t:時黏度為2mFs，外觀為淺黃色半透 明狀液體，即為降解淀粉；將降解淀粉先放入反應器內，取丙烯酸、甲基丙 烯酸、丙烯酸丁酯單體混合后放入滴液漏斗或高位槽中，將引發(fā)劑硝酸鈰銨 與純凈自來水混合放入另一滴液漏斗或高位槽中，加熱使降解淀粉升溫至 87°C，同時滴加入丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸丁酯單體混合溶液和引發(fā)劑 硝酸鈰銨水溶液，控制加料時間為50分鐘，加料完畢后保溫反應2.3小時，再降溫至52"C時用20。/。氫氧化鈉溶液中和至pH值為6.8，得到目標產物；其 中反應物降解淀粉與丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸丁酯、硝酸鈰銨、純凈自 來水的質量比為74: 4: 4: 1: 1: 10。
5、 根據(jù)權利要求1所述的聚羧酸鹽型混凝土減水劑用增粘保水劑的制備方法，其特征在于將玉米淀粉、純凈的自來水與過硫酸銨放入反應器內，玉米淀粉與水和過硫酸銨的質量比為8.5: 70: 0.8，攪拌升溫至93t:，保溫 反應1小時，檢測降解的淀粉溶液在25X:時黏度為1.5mFs，外觀為淺黃色 半透明狀液體，即為降解淀粉；將降解淀粉先放入反應器內，取丙烯酸、甲 基丙烯酸、丙烯酸丁酯單體混合后放入滴液漏斗或高位槽中，將引發(fā)劑硝酸 鈰銨與純凈自來水混合放入另一滴液漏斗或高位槽中，加熱使降解淀粉升溫 至88'C，同時滴加入丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸丁酯單體混合溶液和引發(fā) 劑硝酸鈽銨水溶液，控制加料時間為45分鐘，加料完畢后保溫反應2.2小時， 再降溫至55'C時用20y。氫氧化鈉溶液中和至pH值為7.0，得到目標產物；其 中反應物降解淀粉與丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸丁酯、硝酸鈰銨、純凈自 來水的質量比為76: 3.5: 4: 1: 1: 10。
6、 根據(jù)權利要求1所述的聚羧酸鹽型混凝土減水劑用增粘保水劑的制備方法，其特征在于將玉米淀粉、純凈的自來水與過硫酸銨放入反應器內， 玉米淀粉與水和過硫酸銨的質量比為9: 70: 0.9,攪拌升溫至92T:，保溫反 應1小時，檢測降解的淀粉溶液在25"C時黏度為lm^s，外觀為淺黃色半透 明狀液體，即為降解淀粉；將降解淀粉先放入反應器內，取丙烯酸、甲基丙 烯酸、丙烯酸丁酯單體混合后放入滴液漏斗或高位槽中，將引發(fā)劑硝酸鈰銨 與純凈自來水混合放入另一滴液漏斗或高位槽中，加熱使降解淀粉升溫至 89°C，同時滴加入丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸丁酯單體混合溶液和引發(fā)劑 硝酸鈽銨水溶液，控制加料時間為43分鐘，加料完畢后保溫反應2小時，再降溫至6(TC時用20。/。氫氧化鈉溶液中和至pH值為7.3，得到目標產物；其中 反應物降解淀粉與丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸丁酯、硝酸鈰銨、純凈自來 水的質量比為78: 3: 4: 1: 1: 10。
7、根據(jù)權利要求1所述的聚羧酸鹽型混凝土減水劑用增粘保水劑的制備 方法，其特征在于將玉米淀粉、純凈的自來水與過硫酸銨放入反應器內， 玉米淀粉與水和過硫酸銨的質量比為10: 70: 1.0，攪拌升溫至90°C，保溫反應1小時，檢測降解的淀粉溶液在25"C時黏度為lmFs,外觀為淺黃色半 透明狀液體，即為降解淀粉；將降解淀粉先放入反應器內，取丙烯酸、甲基 丙烯酸、丙烯酸丁酯單體混合后放入滴液漏斗或高位槽中，將引發(fā)劑硝酸鈰 銨與純凈自來水混合放入另一滴液漏斗或高位槽中，加熱使降解淀粉升溫至 90°C，同時滴加入丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸丁酯單體混合溶液和引發(fā)劑 硝酸鈰銨水溶液，控制加料時間為40分鐘，加料完畢后保溫反應2小時，再 降溫至56'C時用20n/。氫氧化鈉溶液中和至pH值為7.5，得到目標產物；其中 反應物降解淀粉與丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸丁酯、硝酸鈰銨、純凈自來 水的質量比為80: 2: 4: 1: 1: 10。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種聚羧酸鹽型混凝土減水劑用增粘保水劑的制備方法，以玉米淀粉、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸丁酯等為原料，首先對淀粉進行適當?shù)慕到?，然后再與丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸丁酯進行共聚合反應獲得聚羧酸鹽型混凝土高效減水劑用增粘保水劑。在制備過程中，通過控制淀粉的降解和聚合反應的條件達到對產物結構性能的控制。本發(fā)明所得產物與高性能聚羧酸鹽減水劑配合應用于高性能混凝土拌合施工或泵送，解決羧酸鹽減水劑應用于混凝土時的泌漿、泌水及與砂石離析等缺陷，提高聚羧酸鹽減水劑的應用效果。
文檔編號C08F251/00GK101538351SQ20091002197
公開日2009年9月23日 申請日期2009年4月10日 優(yōu)先權日2009年4月10日
發(fā)明者崗 劉, 呂生華, 芳 李 申請人:陜西科技大學