一種早強(qiáng)型固體聚羧酸減水劑的制備方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種早強(qiáng)型固體聚羧酸減水劑的制備方法，包括如下步驟：(1)將不飽和聚氧乙烯醚和枯烯基聚氧乙烯基醚加入到反應(yīng)釜中，升溫，使其處于熔融狀態(tài)，然后一次性加入催化劑，并攪拌均勻；(2)向步驟(1)所得的物料中分別滴加第一混合溶液和第二混合溶液，滴完，繼續(xù)反應(yīng)；(3)反應(yīng)結(jié)束后，采用機(jī)械泵抽真空，去除步驟(2)所得物料中的有機(jī)溶劑，然后采用冷凝切片機(jī)進(jìn)行切片，即得到白色片狀的固體聚羧酸減水劑。本發(fā)明專利技術(shù)的產(chǎn)品能有效縮短混凝土凝結(jié)時(shí)間，提高了早期微觀結(jié)構(gòu)的密實(shí)度，大幅提高水泥漿體的早期力學(xué)性能，對(duì)混凝土的早期強(qiáng)度發(fā)展有促進(jìn)作用，宏觀上表現(xiàn)為優(yōu)越的早強(qiáng)性能。

Method for preparing early strength solid polycarboxylic acid water reducing agent

The invention discloses a preparation method of early strength type solid polycarboxylate superplasticizer, which comprises the following steps: (1) unsaturated polyoxyethylene ether and cumenyl polyoxyethylene ether into a reaction kettle, heating, which is in the molten state, then a one-time catalyst, and stirring evenly; (2) to step (1) the resulting material were dropping the first mixed solution and the mixed solution of second, continue to drop, reaction; (3) after the end of the reaction, using mechanical vacuum pump, removal step (2) obtained material in organic solvent, and then slice with condensing slicing machine, get the solid white sheet the polycarboxylate superplasticizer. The product of the invention can effectively shorten the setting time of the concrete, improve the compactness of early micro structure, greatly improve the early mechanical properties of cement paste, can promote the early strength development of concrete, exhibited the superior performance of early strength.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種早強(qiáng)型固體聚羧酸減水劑的制備方法
本專利技術(shù)屬于建筑外加劑
，具體涉及一種早強(qiáng)型固體聚羧酸減水劑的制備方法。
技術(shù)介紹
聚羧酸減水劑作為現(xiàn)代混凝土的第五組分，憑借其優(yōu)異的低摻量、高保坍、分子設(shè)計(jì)自由度大等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)在混凝土工程
被廣泛應(yīng)用。目前，廣泛應(yīng)用的聚羧酸減水劑多為10-50％濃度的溶液產(chǎn)品。由于部分施工地點(diǎn)距離偏遠(yuǎn)，較低的固含量會(huì)提高運(yùn)輸成本；另外，干粉砂漿的廣泛推廣應(yīng)用，也對(duì)固體聚羧酸系減水劑的生產(chǎn)應(yīng)用提出了迫切需求。目前市場(chǎng)上的粉體聚羧酸系減水劑多為通過噴霧干燥方法得到，但是將其稀釋成液體，與同濃度的液體聚羧酸系減水劑相比性能有所下降，這主要是聚羧酸系減水劑受熱后發(fā)生部分交聯(lián)引起。如果想得到性能優(yōu)異的聚羧酸系減水劑粉體產(chǎn)品，只能采用低溫的方式，不破壞聚羧酸系減水劑結(jié)構(gòu)的條件下操作。CN1919772A公開了一種粉體聚羧酸系減水劑的制備方法，通過將減水劑噴霧，熱風(fēng)干燥來實(shí)現(xiàn)。生產(chǎn)過程能耗高，并且聚羧酸系減水劑在高溫下會(huì)發(fā)生部分交聯(lián)，控制不當(dāng)，就會(huì)大量掛壁，不僅影響粉體產(chǎn)品的品質(zhì)而且掛壁物長(zhǎng)時(shí)間被加熱有可能引發(fā)燃燒。CN102372458A公開了一種固體聚羧酸系減水劑的制備方法，由不飽和酸和其他不飽和單體在有機(jī)有機(jī)溶劑中進(jìn)行共聚，然后經(jīng)分離沉淀和低溫干燥后制備得到。該固體減水劑在溶于水有機(jī)溶劑中，與市售同樣濃度的液體聚羧酸系減水劑產(chǎn)品相比，綜合性能沒有差異。目前，固體聚羧酸減水劑的制備是制備成本高，儀器設(shè)備昂貴，耗能高，同時(shí)制備出的聚羧酸減水劑由于不是100％固含量和高溫條件下性能的損耗，使其減水效果受到一定程度的影響。因此在不損耗聚羧酸減水劑性能的前提下，在較低成本情況下，比較方便的制備一種固體聚羧酸減水劑是進(jìn)一步推廣和應(yīng)用聚羧酸減水劑的關(guān)鍵。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷，提供一種早強(qiáng)型固體聚羧酸減水劑的制備方法。本專利技術(shù)的技術(shù)方案如下：一種早強(qiáng)型固體聚羧酸減水劑的制備方法，包括如下步驟：(1)將不飽和聚氧乙烯醚和枯烯基聚氧乙烯基醚加入到反應(yīng)釜中，升溫至80～100℃，使其處于熔融狀態(tài)，然后一次性加入催化劑，并攪拌均勻；(2)向步驟(1)所得的物料中分別滴加由丙烯酸、季胺化陽離子單體組成的第一混合溶液和由引發(fā)劑、鏈轉(zhuǎn)移劑、有機(jī)溶劑組成的第二混合溶液，在3～4h內(nèi)滴完，繼續(xù)反應(yīng)0.8～1.2h；(3)反應(yīng)結(jié)束后，采用機(jī)械泵抽真空10min，真空壓力為0.01～0.05MPa，去除步驟(2)所得物料中的有機(jī)溶劑，然后采用冷凝切片機(jī)進(jìn)行切片，即得到白色片狀的固體聚羧酸減水劑；其中，上述不飽和聚氧乙烯醚為異戊烯基聚氧乙烯醚和甲基烯丙基聚氧乙烯醚中一種或兩種，上述季胺化陽離子單體為甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨或二甲基二烯丙基氯化銨，上述不飽和聚氧乙烯醚、枯烯基聚氧乙烯基醚，丙烯酸和季胺化陽離子單體的摩爾比為1∶0.5～1.5∶1.6～5∶0.1～1.2，引發(fā)劑、鏈轉(zhuǎn)移劑、催化劑和有機(jī)溶劑的用量分別為不飽和聚氧乙烯醚總質(zhì)量的1～3.5％、2.5～4.0％、1.2～2.5％和20～50％。在本專利技術(shù)的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，所述不飽和聚氧乙烯醚分子量為4000。在本專利技術(shù)的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，所述枯烯基聚氧乙烯基醚分子量為500。在本專利技術(shù)的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，所述催化劑為N，N-二甲基苯胺和N，N-二乙基苯胺。在本專利技術(shù)的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，所述引發(fā)劑為偶氮異丁氰基甲酰胺、異丙苯過氧化氫、叔丁基過氧化氫、過氧化苯甲酸叔丁酯、過氧化叔戊酸叔丁酯、過氧化二碳酸二異丙酯、過氧化二碳酸二環(huán)己酯或過氧化苯甲酰。在本專利技術(shù)的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，所述鏈轉(zhuǎn)移劑為3，6-二氧-1，8-辛二硫醇。在本專利技術(shù)的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，所述有機(jī)溶劑為丙酮、正己烷或四氯化碳。本專利技術(shù)的有益效果：1、本專利技術(shù)制備的早強(qiáng)型固體聚羧酸減水劑的重均分子量為30000～80000，其中使用的分子量較大的不飽和聚醚，即在聚羧酸減水劑分子中引入長(zhǎng)側(cè)鏈，并且主鏈上具有季胺官能團(tuán)，能促進(jìn)水泥漿體中水化產(chǎn)物C3A和C3S的早期水化，能夠加快Ca(OH)2的結(jié)晶和鈣礬石的形成，能有效縮短混凝土凝結(jié)時(shí)間，提高了早期微觀結(jié)構(gòu)的密實(shí)度，大幅提高水泥漿體的早期力學(xué)性能，對(duì)混凝土的早期強(qiáng)度發(fā)展有促進(jìn)作用，宏觀上表現(xiàn)為優(yōu)越的早強(qiáng)性能。2、本專利技術(shù)的工藝簡(jiǎn)單，可控性強(qiáng)，成本低、產(chǎn)品性能優(yōu)異，易于工業(yè)化生產(chǎn)。具體實(shí)施方式以下通過具體實(shí)施方式對(duì)本專利技術(shù)的技術(shù)方案進(jìn)行進(jìn)一步的說明和描述。下述實(shí)施例中，不飽和聚氧乙烯醚分子量為4000，枯烯基聚氧乙烯基醚分子量為500。實(shí)施例1一種早強(qiáng)型固體聚羧酸減水劑的制備方法，包括以下步驟：(1)將異戊烯基聚氧乙烯醚、枯烯基聚氧乙烯基醚加入到反應(yīng)釜中，升溫至80℃，使其處于熔融狀態(tài)，然后一次性加入N，N-二甲基苯胺，并攪拌均勻；(2)向步驟(1)所得的物料中分別滴加由丙烯酸、丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨組成的第一混合溶液和由偶氮異丁氰基甲酰胺、3，6-二氧-1，8-辛二硫醇、四氯化碳組成的第二混合溶液，在3h內(nèi)滴完，繼續(xù)反應(yīng)1h；(3)反應(yīng)結(jié)束后，采用機(jī)械泵抽真空10min，真空壓力為0.01～0.05MPa，去除步驟(2)所得物料中的四氯化碳，然后采用冷凝切片機(jī)進(jìn)行切片，即得到白色片狀的固體聚羧酸減水劑，并通過包裝機(jī)進(jìn)行包裝。其中，上述異戊烯基聚氧乙烯醚、枯烯基聚氧乙烯基醚，丙烯酸和丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨的摩爾比為1∶0.5∶2∶0.5，偶氮異丁氰基甲酰胺、3，6-二氧-1，8-辛二硫醇、N，N-二甲基苯胺和四氯化碳的用量分別為不飽和聚氧乙烯醚總質(zhì)量的1.5％、2.5％、1.6％和40％。實(shí)施例2(1)將異戊烯基聚氧乙烯醚、枯烯基聚氧乙烯基醚加入到反應(yīng)釜中，升溫至90℃，使其處于熔融狀態(tài)，然后一次性加入N，N-二甲基苯胺，并攪拌均勻；(2)向步驟(1)所得的物料中分別滴加由丙烯酸、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨組成的第一混合溶液和由叔丁基過氧化氫、3，6-二氧-1，8-辛二硫醇、正己烷組成的第二混合溶液，在3h內(nèi)滴完，繼續(xù)反應(yīng)1h；(3)反應(yīng)結(jié)束后，采用機(jī)械泵抽真空10min，真空壓力為0.01～0.05MPa，去除步驟(2)所得物料中的正己烷，然后采用冷凝切片機(jī)進(jìn)行切片，即得到白色片狀的固體聚羧酸減水劑，并通過包裝機(jī)進(jìn)行包裝。其中，上述異戊烯基聚氧乙烯醚、枯烯基聚氧乙烯基醚，丙烯酸和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨的摩爾比為1∶1.2∶3∶0.8，叔丁基過氧化氫、3，6-二氧-1，8-辛二硫醇、N，N-二甲基苯胺和正己烷的用量分別為不飽和聚氧乙烯醚總質(zhì)量的1～3.5％、3％、2％和30％。實(shí)施例3一種早強(qiáng)型固體聚羧酸減水劑的制備方法，包括以下步驟：(1)將甲基烯丙基聚氧乙烯醚、枯烯基聚氧乙烯基醚加入到反應(yīng)釜中，升溫至90℃，使其處于熔融狀態(tài)，然后一次性加入N，N-二乙基苯胺，并攪拌均勻；(2)向步驟(1)所得的物料中分別滴加由丙烯酸、二甲基二烯丙基氯化銨組成的第一混合溶液和由過氧化苯甲酸叔丁酯、3，6-二氧-1，8-辛二硫醇、丙酮組成的第二混合溶液，在3h內(nèi)滴完，繼續(xù)反應(yīng)1h；(3)反應(yīng)結(jié)束后，采用機(jī)械泵抽真空10min，真空壓力為0.01～0.05MPa，去除步驟(2)所得物料中的丙酮，然后采用冷凝本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種早強(qiáng)型固體聚羧酸減水劑的制備方法，其特征在于：包括如下步驟：(1)將不飽和聚氧乙烯醚和枯烯基聚氧乙烯基醚加入到反應(yīng)釜中，升溫至80～100℃，使其處于熔融狀態(tài)，然后一次性加入催化劑，并攪拌均勻；(2)向步驟(1)所得的物料中分別滴加由丙烯酸、季胺化陽離子單體組成的第一混合溶液和由引發(fā)劑、鏈轉(zhuǎn)移劑、有機(jī)溶劑組成的第二混合溶液，在3～4h內(nèi)滴完，繼續(xù)反應(yīng)0.8～1.2h；(3)反應(yīng)結(jié)束后，采用機(jī)械泵抽真空10min，真空壓力為0.01～0.05MPa，去除步驟(2)所得物料中的有機(jī)溶劑，然后采用冷凝切片機(jī)進(jìn)行切片，即得到白色片狀的固體聚羧酸減水劑；其中，上述不飽和聚氧乙烯醚為異戊烯基聚氧乙烯醚和甲基烯丙基聚氧乙烯醚中一種或兩種，上述季胺化陽離子單體為甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨或二甲基二烯丙基氯化銨，上述不飽和聚氧乙烯醚、枯烯基聚氧乙烯基醚，丙烯酸和季胺化陽離子單體的摩爾比為1∶0.5～1.5∶1.6～5∶0.1～1.2，引發(fā)劑、鏈轉(zhuǎn)移劑、催化劑和有機(jī)溶劑的用量分別為不飽和聚氧乙烯醚總質(zhì)量的1～3.5％、2.5～4.0％、1.2～2.5％和20～50％。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種早強(qiáng)型固體聚羧酸減水劑的制備方法，其特征在于：包括如下步驟：(1)將不飽和聚氧乙烯醚和枯烯基聚氧乙烯基醚加入到反應(yīng)釜中，升溫至80～100℃，使其處于熔融狀態(tài)，然后一次性加入催化劑，并攪拌均勻；(2)向步驟(1)所得的物料中分別滴加由丙烯酸、季胺化陽離子單體組成的第一混合溶液和由引發(fā)劑、鏈轉(zhuǎn)移劑、有機(jī)溶劑組成的第二混合溶液，在3～4h內(nèi)滴完，繼續(xù)反應(yīng)0.8～1.2h；(3)反應(yīng)結(jié)束后，采用機(jī)械泵抽真空10min，真空壓力為0.01～0.05MPa，去除步驟(2)所得物料中的有機(jī)溶劑，然后采用冷凝切片機(jī)進(jìn)行切片，即得到白色片狀的固體聚羧酸減水劑；其中，上述不飽和聚氧乙烯醚為異戊烯基聚氧乙烯醚和甲基烯丙基聚氧乙烯醚中一種或兩種，上述季胺化陽離子單體為甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨或二甲基二烯丙基氯化銨，上述不飽和聚氧乙烯醚、枯烯基聚氧乙烯基醚，丙烯酸和季胺化陽離子單體的摩爾比為1...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張小芳，柯余良，方云輝，李格麗，林倩，尹峻，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：科之杰新材料集團(tuán)有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：福建,35