應(yīng)30分鐘,得到減水劑水溶液,分子量為63700。
[0069] 比較例5
[0070]在裝有溫度計(jì)、攪拌器、氮?dú)膺M(jìn)口管的玻璃燒瓶中加入72.29g A-l,22.33g B-1, 25.38g C-2和679.08g甲苯,在通有氮?dú)獾臈l件下加熱到65°C后,攪拌30分鐘。加入0.92g D-1保溫反應(yīng)5小時(shí)后,減壓蒸出甲苯,得到中間產(chǎn)物E-15,分子量為6900。取50.0 Og E-15溶 于350g水中,攪拌溶解并通氮?dú)?0分鐘后,在紫外光的照射下,在3小時(shí)內(nèi)滴加100.00g N-VP,滴加完畢后繼續(xù)照射反應(yīng)30分鐘,得到減水劑水溶液,分子量為30300。
[0071] 比較例6
[0072]在裝有溫度計(jì)、攪拌器、氮?dú)膺M(jìn)口管的玻璃燒瓶中加入72.29g A-l,22.33g B-1, 25.38g C-2和679.08g甲苯,在通有氮?dú)獾臈l件下加熱到65°C后,攪拌30分鐘。加入0.92g D-1保溫反應(yīng)5小時(shí)后,減壓蒸出甲苯,得到中間產(chǎn)物E-16,分子量為6900。取11.54g E-15溶 于350g水中,攪拌溶解并通氮?dú)?0分鐘后,在紫外光的照射下,在3小時(shí)內(nèi)滴加138.46g N-VP,滴加完畢后繼續(xù)照射反應(yīng)30分鐘,得到減水劑水溶液,分子量為91500。
[0073]應(yīng)用實(shí)施例 [0074]應(yīng)用實(shí)施例1
[0075]為評價(jià)本發(fā)明制備的減水劑的減水和保坍性能,參照GB/T8077-2012標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了 水泥凈漿流動度測試,水泥300g,加水量為87g,攪拌4分鐘后在平板玻璃上測定水泥凈漿流 動度,并測試1小時(shí)后的凈漿流動度,實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表3。
[0076] 表3實(shí)施例及比較例水泥凈漿流動度
[0077]
[0078]表3數(shù)據(jù)說明本發(fā)明制備的減水劑對水泥具有較好的分散能力和分散保持能力。 通過對比實(shí)施例2和比較例1、2,說明(B+C)/A質(zhì)量比率必須在0.5~1之間,若低于0.5則后 續(xù)得到的減水劑側(cè)鏈偏少,空間位阻作用不夠,不足以分散水泥顆粒,若高于1則后續(xù)得到 的減水劑主鏈吸附基團(tuán)偏低,造成對水泥顆粒的吸附偏弱,也削弱了減水劑的分散效果。通 過對比實(shí)施例2和比較例3、4,說明B/C質(zhì)量比率必須在0.8~1.2之間,二者才能最大限度的 形成電荷轉(zhuǎn)移配合物,否則影響后續(xù)反應(yīng)的引發(fā)效率,進(jìn)而影響所得減水劑的分散效果。通 過對比實(shí)施例2和比較例5、6,說明N-乙烯基吡咯烷酮與活性大分子E的質(zhì)量比必須控制在3 ~10之間,若高于10則后續(xù)得到的減水劑主鏈吸附基團(tuán)偏低,造成對水泥顆粒的吸附偏弱; 若低于3則后續(xù)得到的減水劑側(cè)鏈偏少,空間位阻作用不夠,不足以分散水泥顆粒。
[0079]應(yīng)用實(shí)施例2
[0080]為評價(jià)本發(fā)明制備的減水劑的黏土適應(yīng)性,參考GB/T 8077-2012標(biāo)準(zhǔn)(不同之處 在于摻入少量蒙脫土)對實(shí)施例1和兩種市售的商品聚羧酸減水劑(生產(chǎn)商為江蘇博特新材 料股份有限公司)進(jìn)行了水泥凈漿流動度測試,并測試30分鐘及1小時(shí)后的凈漿流動度,實(shí) 驗(yàn)結(jié)果見表4。
[0081 ]表4實(shí)施例1及兩種市售的商品聚羧酸減水劑對黏土的適應(yīng)性
[0082]
[0083」上述結(jié)果S不:購柙市售的商品聚羧酸減水刑在增加1 %蒙脫土后,水泥漿體流動 度下降超過55%;而實(shí)施例1制得的減水劑在增加1%蒙脫土后,水泥漿體流動度下降僅為 12%左右;通過增加上述產(chǎn)品的摻量均能提高流動度,在1%蒙脫土含量下,市售樣品需增 加30%以上的摻量才能達(dá)到原來的流動效果,而實(shí)施例1制得的減水劑僅需增加不到10% 的摻量即可達(dá)到原有效果,實(shí)施例1制得的減水劑相比市售商品在達(dá)到類似流動度時(shí)摻量 降低30%,而且保坍性能更加優(yōu)異。同時(shí)進(jìn)一步增加蒙脫土的摻量,我們發(fā)現(xiàn)合成的減水劑 對其忍耐性非常好。
[0084]對所有實(shí)施例及市售商品進(jìn)行黏土適應(yīng)性實(shí)驗(yàn),結(jié)果見表5。
[0085]表5所有實(shí)施例及市售商品對黏土的適應(yīng)性
[0086]
[0087]上述結(jié)果顯示:摻入1%蒙脫土后,本發(fā)明所得的減水劑(實(shí)施例1至實(shí)施例10)通 過提高約10%左右的摻量,都可使水泥漿流動性與無蒙脫土的情況類似;而傳統(tǒng)的梳型結(jié) 構(gòu)減水劑(商品樣1和商品樣2)需增加20~40%的摻量才能達(dá)到原先效果,而且保坍性能明 顯降低。以上結(jié)果說明本發(fā)明制得的減水劑相對傳統(tǒng)的梳型結(jié)構(gòu)聚羧酸減水劑而言具有非 常優(yōu)異的黏土忍耐性。
[0088] 應(yīng)用實(shí)施例3
[0089] 為考察所有合成樣品和市售商品的黏土吸附性,分別稱取1克粉體(水泥、蒙脫 土),加入到50ml的濃度為1 g/L的純水配制的減水劑溶液中,攪拌4分鐘后高速離心得到上 清液,取2mL上清液稀釋20倍后,采用toe總有機(jī)碳測定儀測試有機(jī)碳含量,從摻加的減水劑 總量中減去上清液中的有機(jī)碳含量即為減水劑被固體吸附的量。樣品在水泥和蒙脫土上的 吸附數(shù)據(jù)見表6。
[0090] 表6所有實(shí)施例及市售商品對水泥和黏土的吸附性
[0091]
[0092] 通過對比上述數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),市售商品減水劑在蒙脫土上的吸附能力約為在水泥上吸 附能力的5倍左右,因此即使水泥中含有的蒙脫土量很少,仍有相當(dāng)量的聚羧酸減水劑吸附 在蒙脫土上,從而使得水泥粒子吸附的聚羧酸減水劑減少,穩(wěn)定作用下降。
[0093] 而本發(fā)明制得的減水劑,雖然沒有提高其在水泥上的吸附,但卻大大降低了其在 蒙脫土上的吸附,總體來說減水劑在蒙脫土上的吸附能力為在水泥上的2倍左右,同樣蒙脫 土含量的條件下,吸附于蒙脫土的減水劑量大大減少,對水泥流動度的影響更小,因此本發(fā) 明制得的樣品對黏土的忍耐性大大提1?。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種具有較高黏土忍耐性的減水劑的制備方法,其特征在于,包括如下步驟: (1) 活性大分子E的制備:由不飽和羧酸單體A和紫外活性的特殊單體C及助引發(fā)單體B 在甲苯溶液中采用引發(fā)劑D利用熱引發(fā)聚合制得具有紫外活性的大分子E; 聚合濃度應(yīng)控制在質(zhì)量濃度為10~25%,聚合溫度控制在60~70°C,聚合時(shí)間控制在5 ~l〇h,聚合完成后通過減壓蒸餾除去甲苯,得到固體的活性大分子E,通過調(diào)控聚合濃度及 引發(fā)劑用量控制其分子量在3000到8000之間; 所述引發(fā)劑D為偶氮二異丁氰(AIBN)或過氧化苯甲酰(BP0),用量控制在0.5~2%;其 中(B+C)/A質(zhì)量比率在0.5~1之間,B/C質(zhì)量比率在0.8~1.2之間; (2) 減水劑的制備:將步驟(1)制得的固體的活性大分子E加入到去離子水中溶解,在紫 外光的照射下,慢慢滴入N-乙烯基吡咯烷酮(N-VP)進(jìn)行接枝聚合反應(yīng)得到最終的減水劑分 子; 接枝聚合反應(yīng)的濃度應(yīng)控制在質(zhì)量濃度為20~60%,N-乙烯基吡咯烷酮(N-VP)的滴加 時(shí)間控制在3~5h,滴加結(jié)束后繼續(xù)反應(yīng)0.5小時(shí)后得到最終的減水劑產(chǎn)物,通過調(diào)控聚合 濃度及滴加時(shí)間控制其分子量在20000到80000之間; 所述N-乙烯基吡咯烷酮與活性大分子E的質(zhì)量比在3~10之間; 所述單體A的通式為:(1) 式中R1代表Η或者C00M;R2代表Η或者CH3,并且當(dāng)R1為C00M時(shí),R2僅代表H;M代表H、Na、K 或順4; 所述單體B為含有不飽和雙鍵的叔胺類物質(zhì),所述單體C為含有不飽和雙鍵的二苯甲酮 類物質(zhì)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有較高黏土忍耐性的減水劑的制備方法,其特征在于, 通式(1)代表的單體A包括:丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來酸或丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來酸的鈉 鹽、鉀鹽或銨鹽,可單獨(dú)使用或者以一種以上任意比例混合物形式使用。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有較高黏土忍耐性的減水劑的制備方法,其特征在于, 所述單體C主要包括以下幾種物質(zhì),可單獨(dú)使用或者以一種以上任意比例混合物形式使用:4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有較高黏土忍耐性的減水劑的制備方法,其特征在于, (e-i) (G-2) .(C讀 (C-4) IG-5) 所述單體B主要包括以下幾種物質(zhì),可單獨(dú)使用或者以一種以上任意比例混合物形式使用:
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種具有較高黏土忍耐性的減水劑的制備方法,包括由不飽和羧酸單體A和紫外活性的特殊單體C及助引發(fā)單體B在甲苯溶液中采用引發(fā)劑D利用熱引發(fā)聚合制得具有紫外活性的大分子E;將制得的活性大分子E加入到去離子水中溶解,在紫外光的照射下,慢慢滴入N-乙烯基吡咯烷酮(N-VP)進(jìn)行接枝聚合反應(yīng)得到最終的減水劑分子。本發(fā)明的減水劑具有較好減水性能的同時(shí)具有優(yōu)良的黏土忍耐性,可在骨料含泥量較高時(shí),有效地解決減水和保坍的問題,不需要通過超摻來提高減水,也不需要加入額外的犧牲劑,具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。
【IPC分類】C08F226/10, C08F222/02, C08F265/02, C04B24/26, C08F220/06, C04B28/00
【公開號】CN105601825
【申請?zhí)枴緾N201510987981
【發(fā)明人】冉千平, 黃振, 舒鑫, 楊勇, 周棟梁, 劉金芝, 劉加平
【申請人】江蘇蘇博特新材料股份有限公司, 南京博特新材料有限公司, 博特建材(天津)有限公司, 攀枝花博特建材有限公司
【公開日】2016年5月25日
【申請日】2015年12月24日