本發明公開了一種砂漿保水增稠劑及其制備方法，屬于建筑材料外加劑制備
技術領域：
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背景技術：
：建筑砂漿保水增稠劑是一種新型的水泥砂漿拌和物外加劑，它完全不同于砂漿微沫劑，能將增稠和保水作用很好地兼容在一起。摻入建筑砂漿保水增稠劑，不僅能顯著改善砂漿的和易性和保水性，而且能明顯提高砂漿的各項性能，其主要是因為保水增稠劑摻入到水泥砂漿中攪拌均勻后，保水增稠劑粒子和未水化的水泥顆粒一樣均勻地分散在砂漿中，形成聚合物水泥漿體共混體系。水化后聚合物顆粒進一步聚集并粘附在水泥水化產物表面，形成聚合物網狀結構膜，這種聚合物的網結構把水泥水化產物、未水化水泥顆粒、集料連接在一起，形成膠的結構，使水泥水化產物、集料與聚合物交織纏繞在一起，因而改善了砂漿的的性能。目前砂漿保水增稠劑大都是將常用的砂漿添加劑如纖維素醚、淀粉醚、聚乙烯醇或可再分散乳膠粉與無機粉體材料混合配制而成的，如專利申請號cn201410098680.5公開了“一種砂漿保水增稠劑”，它是由下述質量比的原料混合后攪拌混合組成：沸石粉45～55%，聚氧化乙烯4～6%，纖維素醚30～40%，引氣劑4～6%，減水劑1.5～3%。又如專利申請號cn201310661508.1公開了“一種以膨潤土為主要原料的保水增稠劑及制備方法”，它是由膨潤土、纖維素醚、淀粉醚、粉煤灰、觸變劑和減水劑組成。再如專利申請號cn201210297807.7公開了“一種砌筑砂漿專用保水增稠劑及其生產方法”，它由保水增稠組分、減水組分和增強組分構成，保水增稠組分由按重量份數計算的17～22份脫硫石膏、45～55份二級粉煤灰和25～35份羥丙基甲基纖維素制成，減水組分由按重量份數計算的15～25份木制纖維素制成，增強組分由按重量份數計算的18～22份電石渣、7～13份木質素磺酸鈣、750～830份細沙和57～63份一級粉煤灰制成。隨著科學技術的不斷發展，人們對砂漿的性能提出了各種新的要求，現在的砂漿已不再是只要求強度合格即可，對保水性、粘結性、抗裂性、防水性、抗滲性等功能的要求在提高，而砂漿外加劑的發明則很好地解決了這些問題。這些保水增稠劑的加入能有效改善砂漿的工作性能，但也有不足之處，主要是摻入保水增稠劑之后，易導致砂漿對水的親和力降低，從而大大降低了砂漿的內聚力，使得硬化后的砂漿內部結構疏松。因此，亟待開發一種保水增稠效果好、使用后不影響砂漿對水的親和力、硬化后砂漿力學性能優良的砂漿保水增稠劑產品。技術實現要素：本發明所要解決的技術問題：針對目前砂漿保水增稠劑雖然能在一定程度上改善砂漿和易性，但是易導致砂漿對水的親和力降低，從而大大降低了砂漿的內聚力，使得硬化后的砂漿內部結構疏松的問題，提供了一種砂漿保水增稠劑及其制備方法。為解決上述技術問題，本發明采用如下所述的技術方案是：一種砂漿保水增稠劑，包括如下重量份數的原料，80～90份改性電氣石粉、35～40份聚天冬氨酸、15～25份甲基三乙氧基硅烷、10～13份復合表面活性劑、7～9份乙烯基三乙氧基硅烷、4～6份酵母葡聚糖。所述改性電氣石粉是通過如下步驟制備而來：a.按質量比1:3，取電氣石粉與1.2mol/l二苯甲酮乙醇溶液混合均勻，并進行超聲震蕩，過濾，收集濾渣，使用無水乙醇洗滌濾渣，將洗滌后的濾渣進行干燥，收集干燥物；b.將干燥物置于反應離子刻蝕機中，設定射頻功率為183～226w，反應壓力為10～15mtorr，工藝氣體為氧氣，氧氣流量為50～55sccm，進行刻蝕，收集刻蝕物，進行球磨，收集球磨物，即可得改性電氣石粉。所述復合表面活性劑為椰油酸二乙醇酰胺、甜菜堿按質量比1～3:2混合而成。一種砂漿保水增稠劑的制備方法，該制備方法包括如下步驟：（1）按重量份數配比進行取原料；（2）將聚天冬氨酸、甲基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷及納米二氧化鈦放入容器中，再加入甲苯，加熱攪拌后，加入蒸餾水，再使用鹽酸調節ph，反應3～6h；（3）在反應結束后，將容器中的物質進行過濾，收集濾液，對濾液進行減壓蒸餾，回收甲苯及蒸餾水，收集剩余物；（4）將剩余物、改性電氣石粉、復合表面活性劑、酵母葡聚糖進行碾磨，收集碾磨物，即可得砂漿保水增稠劑。所述納米二氧化鈦的加入量為聚天冬氨酸質量的1.2～1.6%，甲苯的加入量為聚天冬氨酸質量的2～4倍，蒸餾水的加入量為聚天冬氨酸質量的55～60%。本發明與其他方法相比，有益技術效果是：本發明通過二苯甲酮作為光引發劑，以純氧作為氣體源，對電氣石粉進行刻蝕，增加電氣石粉末表面的羥基含量，再使用表面活性劑進行表面改性，增加電氣石粉的乳化性能及滲透性，最后利用改性的電氣石粉對聚天冬氨酸進行改性，降低聚天冬氨酸的生物降解性能，提高力學性能，再利用酵母葡聚糖釋放電子，促進砂漿保水增稠劑中基團活性，增加水化效果，提高對水的親和度，同時酵母葡聚糖釋放電子使聚天冬氨酸的分子鏈增加伸展，有效的將自由水變成束縛水，形成水膜，提高保水效果，從而防止硬化后的砂漿內部結構疏松。具體實施方式改性電氣石粉的制備：a.按質量比1:3，取電氣石粉與1.2mol/l二苯甲酮乙醇溶液放入容器中混合均勻，再將容器置于超聲波震蕩器中，以1.2～1.5mhz進行超聲震蕩15～20min，過濾，收集濾渣，使用濾液體積3～4倍的無水乙醇洗滌濾渣，將洗滌后的濾渣放入90℃干燥機中進行干燥，收集干燥物；b.將干燥物置于反應離子刻蝕機中，設定射頻功率為183～226w，反應壓力為10～15mtorr，工藝氣體為氧氣，氧氣流量為50～55sccm，進行刻蝕，收集刻蝕物，將刻蝕物放入球磨機中，再加入刻蝕物質量4～6倍的直徑為30mm瑪瑙球，以500r/min進行球磨20～25min，收集球磨物，即可得改性電氣石粉。復合表面活性劑的制備：將椰油酸二乙醇酰胺、甜菜堿按質量比1～3:2混合而成。本發明砂漿保水增稠劑，包括如下重量份數的原料，80～90份改性電氣石粉、35～40份聚天冬氨酸、15～25份甲基三乙氧基硅烷、10～13份復合表面活性劑、7～9份乙烯基三乙氧基硅烷、4～6份酵母葡聚糖。本發明砂漿保水增稠劑的制備方法，該制備方法包括如下步驟：（1）按重量份數配比進行取原料；（2）將聚天冬氨酸、甲基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷及聚天冬氨酸質量1.2～1.6%的納米二氧化鈦放入容器中，再加入聚天冬氨酸質量2～4倍的甲苯，加熱至60～65℃，攪拌2～3h，再加入聚天冬氨酸質量55～60%的蒸餾水，使用鹽酸調節ph至3.0～3.5，反應3～6h；（3）在反應結束后，將容器中的物質進行過濾，收集濾液，對濾液進行減壓蒸餾，回收甲苯及蒸餾水，收集剩余物；（4）將剩余物、改性電氣石粉、復合表面活性劑酵母葡聚糖放入碾磨機中以600r/min進行碾磨，收集碾磨物，即可得砂漿保水增稠劑。實例1改性電氣石粉的制備：a.按質量比1:3，取電氣石粉與1.2mol/l二苯甲酮乙醇溶液放入容器中混合均勻，再將容器置于超聲波震蕩器中，以1.2mhz進行超聲震蕩15min，過濾，收集濾渣，使用濾液體積3倍的無水乙醇洗滌濾渣，將洗滌后的濾渣放入90℃干燥機中進行干燥，收集干燥物；b.將干燥物置于反應離子刻蝕機中，設定射頻功率為183w，反應壓力為10mtorr，工藝氣體為氧氣，氧氣流量為50sccm，進行刻蝕，收集刻蝕物，將刻蝕物放入球磨機中，再加入刻蝕物質量4倍的直徑為30mm瑪瑙球，以500r/min進行球磨20min，收集球磨物，即可得改性電氣石粉。復合表面活性劑的制備：將椰油酸二乙醇酰胺、甜菜堿按質量比1:2混合而成。本發明砂漿保水增稠劑，包括如下重量份數的原料，80份改性電氣石粉、35份聚天冬氨酸、15份甲基三乙氧基硅烷、10份復合表面活性劑、7份乙烯基三乙氧基硅烷、4份酵母葡聚糖。本發明砂漿保水增稠劑的制備方法，該制備方法包括如下步驟：（1）按重量份數配比進行取原料；（2）將聚天冬氨酸、甲基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷及聚天冬氨酸質量1.2%的納米二氧化鈦放入容器中，再加入聚天冬氨酸質量2倍的甲苯，加熱至60℃，攪拌2h，再加入聚天冬氨酸質量55%的蒸餾水，使用鹽酸調節ph至3.0，反應3h；（3）在反應結束后，將容器中的物質進行過濾，收集濾液，對濾液進行減壓蒸餾，回收甲苯及蒸餾水，收集剩余物；（4）將剩余物、改性電氣石粉、復合表面活性劑酵母葡聚糖放入碾磨機中以600r/min進行碾磨，收集碾磨物，即可得砂漿保水增稠劑。實例2改性電氣石粉的制備：a.按質量比1:3，取電氣石粉與1.2mol/l二苯甲酮乙醇溶液放入容器中混合均勻，再將容器置于超聲波震蕩器中，以1.3mhz進行超聲震蕩18min，過濾，收集濾渣，使用濾液體積3倍的無水乙醇洗滌濾渣，將洗滌后的濾渣放入90℃干燥機中進行干燥，收集干燥物；b.將干燥物置于反應離子刻蝕機中，設定射頻功率為203w，反應壓力為13mtorr，工藝氣體為氧氣，氧氣流量為53sccm，進行刻蝕，收集刻蝕物，將刻蝕物放入球磨機中，再加入刻蝕物質量5倍的直徑為30mm瑪瑙球，以500r/min進行球磨23min，收集球磨物，即可得改性電氣石粉。復合表面活性劑的制備：將椰油酸二乙醇酰胺、甜菜堿按質量比1:1混合而成。本發明砂漿保水增稠劑，包括如下重量份數的原料，85份改性電氣石粉、38份聚天冬氨酸、20份甲基三乙氧基硅烷、12份復合表面活性劑、8份乙烯基三乙氧基硅烷、5份酵母葡聚糖。本發明砂漿保水增稠劑的制備方法，該制備方法包括如下步驟：（1）按重量份數配比進行取原料；（2）將聚天冬氨酸、甲基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷及聚天冬氨酸質量1.4%的納米二氧化鈦放入容器中，再加入聚天冬氨酸質量3倍的甲苯，加熱至63℃，攪拌2h，再加入聚天冬氨酸質量58%的蒸餾水，使用鹽酸調節ph至3.3，反應5h；（3）在反應結束后，將容器中的物質進行過濾，收集濾液，對濾液進行減壓蒸餾，回收甲苯及蒸餾水，收集剩余物；（4）將剩余物、改性電氣石粉、復合表面活性劑酵母葡聚糖放入碾磨機中以600r/min進行碾磨，收集碾磨物，即可得砂漿保水增稠劑。實例3改性電氣石粉的制備：a.按質量比1:3，取電氣石粉與1.2mol/l二苯甲酮乙醇溶液放入容器中混合均勻，再將容器置于超聲波震蕩器中，以1.5mhz進行超聲震蕩20min，過濾，收集濾渣，使用濾液體積4倍的無水乙醇洗滌濾渣，將洗滌后的濾渣放入90℃干燥機中進行干燥，收集干燥物；b.將干燥物置于反應離子刻蝕機中，設定射頻功率為226w，反應壓力為15mtorr，工藝氣體為氧氣，氧氣流量為55sccm，進行刻蝕，收集刻蝕物，將刻蝕物放入球磨機中，再加入刻蝕物質量6倍的直徑為30mm瑪瑙球，以500r/min進行球磨25min，收集球磨物，即可得改性電氣石粉。復合表面活性劑的制備：將椰油酸二乙醇酰胺、甜菜堿按質量比3:2混合而成。本發明砂漿保水增稠劑，包括如下重量份數的原料，90份改性電氣石粉、40份聚天冬氨酸、25份甲基三乙氧基硅烷、13份復合表面活性劑、9份乙烯基三乙氧基硅烷、6份酵母葡聚糖。本發明砂漿保水增稠劑的制備方法，該制備方法包括如下步驟：（1）按重量份數配比進行取原料；（2）將聚天冬氨酸、甲基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷及聚天冬氨酸質量1.6%的納米二氧化鈦放入容器中，再加入聚天冬氨酸質量4倍的甲苯，加熱至65℃，攪拌3h，再加入聚天冬氨酸質量60%的蒸餾水，使用鹽酸調節ph至3.5，反應6h；（3）在反應結束后，將容器中的物質進行過濾，收集濾液，對濾液進行減壓蒸餾，回收甲苯及蒸餾水，收集剩余物；（4）將剩余物、改性電氣石粉、復合表面活性劑酵母葡聚糖放入碾磨機中以600r/min進行碾磨，收集碾磨物，即可得砂漿保水增稠劑。對比例：上海市某化工科技有限公司生產的砂漿保水增稠劑。根據《建筑砂漿基本性能試驗方法》jgj70和《預拌砂漿生產和應用技術規程》db23/t1357規定的方法，分別將本發明實例1～3制得的砂漿保水增稠劑和對比例的砂漿保水增稠劑摻入砂漿，進行砂漿的試件制備和性能測試，砂漿試件原料的配合比如表1所示，性能測試結果如表2所示：表1砂漿試件原料配合比名稱水泥中砂粉煤灰水保水增稠劑用量（kg/m3）2701450502654.5表2砂漿試件性能從表2可以看出，添加本發明制得的砂漿保水增稠劑，可有效提高砂漿稠度和保水率，同時可改善砂漿力學性能，提高成品抗壓強度，且添加本發明砂漿保水增稠劑后，不會影響砂漿內聚力，硬化后的砂漿具有較高的拉伸粘結強度。當前第1頁12