一種復合型聚羧酸減水劑用阻泥劑的制備方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于阻泥劑技術領域，具體涉及一種復合型聚羧酸減水劑用阻泥劑的制備 方法。
【背景技術】
[0002] 聚羧酸減水劑以其摻量低、減水率高、流動性保持好，水泥適應性好，有害成分含 量低等優(yōu)點，被廣泛用于建筑行業(yè)，目前已是市場的主流產品。但聚羧酸減水劑受泥的影響 大，限制了其發(fā)展。
[0003] 近年來，已由不少人陸續(xù)發(fā)表有關聚羧酸減水劑對泥適應性的研究。一種行之有 效的思路是添加一種能與泥表面緊密吸附的成分作為犧牲劑，抑制粘土分散微粒運移，減 少泥對聚羧酸減水劑的影響。
[0004] 專利CN201510198113.1公開了一種使用水性聚合物、沒食子酸、二乙二醇生產阻 泥劑的方法，該產品可以減少混凝土減水劑在泥顆粒上的吸附，提高高含泥量混凝土體系 的流動度，顯著提高混凝土減水劑的保坍性。
[0005] 專利CN201110204681.X提出，在引發(fā)劑的作用下，溫度為5°C-30°C、pH值在6-8的 環(huán)境下將不飽和一元羧酸及其衍生物單體、鏈轉移單體及共聚單體在水溶液中共聚得到一 種抑制粘土副作用的外加劑。
[0006] 專利CN201110129124.6通過加入由低溫引發(fā)劑水溶性偶氮鹽和高溫引發(fā)劑過硫 酸鹽組成的復合引發(fā)劑以及金屬離子螯合物，經過三步升溫合成二甲基二烯丙基氯化銨與 丙烯酰胺聚合物。具體方法如下：在室溫下加入高純工業(yè)品二甲基二烯丙基氯化銨與丙烯 酰胺，通入氮氣，一邊攪拌下一邊加入金屬離子螯合劑乙二胺四乙酸四鈉或乙二胺四乙酸 二鈉、由水溶性偶氮鹽和過硫酸鹽組成的復合引發(fā)劑、去離子水。待分散均勻后停止攪拌和 通氮氣，分別在46 °C~55 °C、60°C~70°C、81°C~91°C三個溫度段進行聚合反應和熟化得到 二甲基二烯丙基氯化銨與丙烯酰胺共聚物膠體。
[0007] 專利CN201210136844.X公開一種高防膨性兩性離子聚合物粘土穩(wěn)定劑及制備方 法，其具體合成方法如下:將乳化完全的N-烯丙基油酰胺與丙烯酰胺、丙烯酸鈉、二甲基二 烯丙基氯化銨配成單體總質量百分濃度為1〇%_25%的溶液，調節(jié)pH為6-8,通氮氣20min， 加入引發(fā)劑，繼續(xù)通氮氣20min，在30°C-70°C下反應8-12h，用無水乙醇提純后得到該四元 聚合物。

【發(fā)明內容】

[0008] 本發(fā)明的目的在于提供一種復合型聚羧酸減水劑用阻泥劑的制備方法，該制備方 法能解決高含泥量混凝土使用性能欠佳的問題，制備的阻泥劑與聚羧酸減水劑親和性好， 能有效減小泥對其的影響。
[0009] 本發(fā)明的上述目的是通過以下技術方案來實現的：一種復合型聚羧酸減水劑用阻 泥劑的制備方法，包括以下步驟:選取反應單體不飽和醇或其衍生物、二甲基二烯丙基氯化 銨和水加入反應設備中，配制成反應溶液，調節(jié)反應溶液溫度為50~60°C，在引發(fā)劑作用下 攪拌共聚反應3~4h，反應結束后，采用堿性溶液調節(jié)反應溶液pH值為6~8,然后加入聚合 氯化鋁或聚合氯化鋯復配，即制得復合型聚羧酸減水劑用阻泥劑；
[0010]或選取反應單體丙烯酰胺或其衍生物、不飽和醇或其衍生物、二甲基二烯丙基氯 化銨和水加入反應設備中，配制成反應溶液，調節(jié)反應溶液溫度為50~60°C，在引發(fā)劑作用 下攪拌共聚反應3~4h，反應結束后，采用堿性溶液調節(jié)反應溶液pH值為6~8,然后加入聚 合氯化鋁或聚合氯化鋯復配，即制得復合型聚羧酸減水劑用阻泥劑。
[0011] 本發(fā)明所述反應單體包括不飽和醇或其衍生物和二甲基二烯丙基氯化銨;或丙烯 酰胺或其衍生物、不飽和醇或其衍生物和二甲基二烯丙基氯化銨。
[0012] 本發(fā)明通過在反應單體中引入不飽和醇或其衍生物，可以增加復合型聚羧酸減水 劑用阻泥劑的親水性。
[0013] 本發(fā)明通過加入聚合氯化鋁或聚合氯化鋯對共聚物進行改性，可以增強聚合物對 泥的吸附能力。
[0014] 在上述復合型聚羧酸減水劑用阻泥劑的制備方法中：
[0015]所述的反應單體不飽和醇或其衍生物與二甲基二烯丙基氯化銨的物質的量比為 1:0.5~1.2;或所述的反應單體丙烯酰胺或其衍生物、不飽和醇或其衍生物與二甲基二烯 丙基氯化銨的物質的量比為1:0.1~1.2:0.5~2.6。
[0016]所述反應溶液中反應單體的質量百分含量優(yōu)選為20~50%。
[0017] 所述丙烯酰胺衍生物優(yōu)選為甲基丙烯酰胺、二甲基丙烯酰胺或N-異丙基丙烯酰 胺;所述的不飽和醇優(yōu)選為一元醇，所述的一元醇的分子式為(CH 2)xO,其中X為3~6,所述 的不飽和醇衍生物優(yōu)選為甲基烯丙醇或丙烯乙二醇。
[0018] 所述引發(fā)劑的用量優(yōu)選為反應單體總質量的1~8%，其質量濃度優(yōu)選為5~10%。
[0019] 所述的引發(fā)劑優(yōu)選包括氧化劑和還原劑，二者的物質的量比優(yōu)選為1:0.1~2.0。
[0020] 本發(fā)明中的引發(fā)劑優(yōu)選采用氧化-還原引發(fā)體系，氧化-還原引發(fā)體系活化能低， 可以在0~50°C下反應。
[0021 ]所述的氧化劑優(yōu)選為雙氧水、過硫酸鈉、過硫酸鉀、過硫酸銨、異丙苯過氧化氫或 高錳酸鉀，所述的還原劑優(yōu)選為亞硫酸鈉、亞硫酸鉀、硫代硫酸鈉、硫代硫酸鉀、硫酸亞鐵、 硫酸亞銅、抗壞血酸、抗壞血酸鈉或草酸。
[0022]所述的堿性溶液優(yōu)選為氫氧化鈉、氫氧化鉀、乙二胺或三乙醇胺水溶液，其質量百 分含量為20~50%。
[0023] 共聚反應時，反應單體丙烯酰胺或其衍生物、不飽和醇或其衍生物、二甲基二烯丙 基氯化銨、引發(fā)劑和水的加入方式優(yōu)選具有以下五種：
[0024] (1)在共聚反應過程中，將反應單體不飽和醇或其衍生物、二甲基二烯丙基氯化 銨、引發(fā)劑和水一次性加入反應設備中；
[0025] (2)在共聚反應過程中，將反應單體丙烯酰胺或其衍生物、不飽和醇或其衍生物、 二甲基二烯丙基氯化銨、引發(fā)劑和水一次性加入反應設備中；
[0026] (3)在共聚反應過程中，將反應單體不飽和醇或其衍生物、二甲基二烯丙基氯化銨 和水制成反應溶液后加入到反應設備中，待反應溶液溫度升至50~60°C后，再將引發(fā)劑配 成水溶液逐滴滴入；
[0027] (4)在共聚反應過程中，將反應單體丙烯酰胺或其衍生物、不飽和醇或其衍生物、 二甲基二烯丙基氯化銨和水制成反應溶液后加入到反應設備中，待反應溶液溫度升至50~ 60°C，再將引發(fā)劑配成水溶液逐滴滴入；
[0028] (5)在共聚反應過程中，將反應單體丙烯酰胺或其衍生物、二甲基二烯丙基氯化銨 和水制成反應溶液后加入到反應設備中，在攪拌條件下將反應溶液溫度升至50~60°C，再 將不飽和醇或其衍生物、引發(fā)劑配成水溶液逐滴滴入。
[0029] 采用以上五種方式，均可實現復合型聚羧酸減水劑用阻泥劑的制備過程。
[0030] 當采用第(3)、（4)和(5)種的方式時，引發(fā)劑的滴加時間在1.0~3.Oh為宜，當采用 第(5)種方式時，反應單體不飽和醇或其衍生物的滴加時間在1.0~2. Oh為宜。
[0031] 本發(fā)明所述聚合氯化鋁或聚合氯化鋯的分子量優(yōu)選為600~800,鹽基度優(yōu)選為50 ~80%，其用量優(yōu)選占反應單體總質量的5~30%。
[0032] 本發(fā)明的原理是:在氧化-還原體系的作用下，通過自由基聚合合成雜環(huán)型有機陽 離子聚合物，其結構式中位于側基的陽離子能與粘土緊密結合，在表面形成一層保護膜，抑 制其水化膨脹。由于有機陽離子聚合物分子量較大，分子主要呈蜷曲構象，難以完全包裹粘 土顆粒。而聚合氯化鋁和聚合氯化鋯等無機陽離子聚合物分子量小，結構與粘土的硅氧四 面體類似，能與粘土緊密結合。兩者配合使用能產生一定的協(xié)調效應，增強對粘土的抑制作 用。聚合氯化鋁和聚合氯化鋯參與反應后，所含的氯離子濃度能下降到3 Χ10-5%以下，對混 凝土造成的影響極其微小。
[0033] 與現有技術相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點：
[0034] (1)本發(fā)明中的制備方法能解決高含泥量混凝土使用性能欠佳的問題，制備的阻 泥劑與聚羧酸減水劑親和性好，能有效減小泥對其的影響；
[0035] (2)采用本發(fā)明中的制備方法制成的復合型聚羧酸減水劑用阻泥劑，作為一種抑 制粘土不良影響的外加劑與聚羧酸減水劑配合使用，能有效降低其對骨料含泥量的敏感 性，提尚工作性能；
[0036] (3)生產過程相對簡單，便于工業(yè)化生產及質量控制；
[0037] (4)最終產品對人體和環(huán)境無害，具有良好的環(huán)境適應性。
【具體實施方式】
[0038] 實施例1
[0039] 將72g 丁烯醇、81g二甲基二烯丙基氯化銨、5.54g濃度為30 %的雙氧水和10.24g抗 壞血酸和353g水混合加入到四頸燒瓶中。將溫度升至55°C，攪拌反應4h，用質量分數為20% 的氫氧化鈉溶液中和至pH = 7。加入15.3g分子量在600~800、鹽基度在50%~80%的聚合 氯化鋯復配，得到復合型聚羧酸減水劑用阻泥劑1。
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