一種新型聚羧酸減水劑及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及混凝土外加劑技術領域，具體涉及一種新型聚羧酸減水劑及其制備方法。
【背景技術】
[0002]混凝土減水劑是指摻加后能在保持流動性基本相同的情況下，使混凝土用水量減少，從而提高混凝土強度及耐久性，或者在水泥用量和水灰比不變的情況下，增加混凝土流動性，改善混凝土施工性的外加劑。減水劑可以單獨使用，也可以與其他功能性組分復配成復合外加劑，用來改善新拌和硬化混凝土的許多性能。如今減水劑已成為目前研究和使用最廣泛的一種混凝土外加劑，是混凝土除水泥、砂、石以外的第五種組成部分，雖然其摻量很少，但是它的作用及其顯著。
[0003]減水劑的主要作用有以下幾個方面:增加水化效率，減少單位用水量，增加強度，節省水泥用量;改善尚未凝固的混凝土的和易性，防止混凝土成分的離析;提高抗滲性，減水透水性，避免混凝土建筑結構漏水，增加耐久性，增加耐化學腐蝕性能;減水混凝土凝固的收縮率，防止混凝土構件產生裂紋;提高抗凍性，有利于冬季施工。
[0004]當今高效減水劑是混凝土外加劑行業中的一個熱點。高效減水劑是指減水率大于10%的減水率，可以顯著改善混凝土和易性和顯著減少其拌和水量，是配制高強混凝土必不可少的組分。
[0005]目前，市場上常用的高效減水劑可分為萘系、三聚氰胺系、氨基磺酸鹽系。傳統的萘系、三聚氰胺系、氨基磺酸鹽系等高效減水劑的坍落度變化大，生產工藝復雜，能耗大、環境污染大，不能滿足低碳經濟時代的要求，不能滿足混凝土施工和可持續發展的需求。隨著工程施工及應用中對混凝土建筑物耐久性和強度的要求越來越高，要求開發出摻量低、減水率高、不緩凝、坍落度經時變化小、能耗低、安全環保的優質聚羧酸減水劑。
[0006]申請公布號為CN104672400 A的中國專利“聚羧酸減水劑的合成工藝探究”，涉及一種聚羧酸減水劑的合成工藝的探索，其特征在于原料選自甲基丙烯磺酸鈉、烯丙基磺酸鈉、馬來酸酐、丙烯酸或烯丙醇聚氧乙烯醚之一或合物，引發劑優選自:過硫酸銨、過硫酸鉀或過氧化氫，混合原料可在一定程度上增加反應程度，使反應最大可能的向需要的方向進行，產率較高，并可以降低成本。
[0007]雖然磺酸基具有較強的吸附能力和分散性能，進而具有較強的表面活性，有利于減水劑分子在水泥顆粒上吸附，提高動電位，但是甲基丙烯磺酸鈉的用量越多，對水泥顆粒的分散性影響并不大。

【發明內容】

[0008]本發明的目的在于解決上述問題，提供一種新型聚羧酸減水劑及其制備方法，能夠解決上述問題。
[0009 ]本發明解決上述問題所采用的技術方案是: 一種新型聚羧酸減水劑，所述的新型聚羧酸減水劑的原料包括馬來酸酐、丙烯酸聚乙二醇單酯、甲基丙烯基磺酸鈉、聚氧乙烯基烯丙酯、過硫酸鉀、氫氧化鈉和水。
[0010]優選的，所述的原料的消耗量(質量份數):
馬來酸酐20-30份；
丙烯酸聚乙二醇單酯10-20份；
甲基丙烯基磺酸鈉1-5份；
聚氧乙烯基烯丙酯15-20份；
過硫酸鉀1-5份；
氫氧化鈉10-20份；
水25-35份。
[0011 ]優選的，所述的原料的消耗量(質量份數):
馬來酸酐25份；
丙烯酸聚乙二醇單酯15份；
甲基丙烯基磺酸鈉3份；
聚氧乙烯基烯丙酯18份；
過硫酸鉀3份；
氫氧化鈉15份；
水30份。
[0012]—種新型聚羧酸減水劑的制備方法，按照下述步驟依次進行:
步驟一:將一定質量份數的馬來酸酐、丙烯酸聚乙二醇單酯、甲基丙烯基磺酸鈉、聚氧乙烯基烯丙酯溶于一定質量份數的水中，配成溶液，將配好的溶液加入到攪拌罐中，開啟攪拌，加入一定質量份數的過硫酸鉀，進行升溫；
步驟二:升至一定溫度，保溫反應一段時間；
步驟三:開始降溫，降溫到一定溫度；
步驟四:向降溫后的溶液中加入一定質量份數的氫氧化鈉調節pH值至一定數值，即可得到產品。
[0013]優選的，步驟二中所述的一定溫度為80_90°C，所述的一段時間為7_8h。
[0014]優選的，步驟三中所述的一定溫度為40_50°C。
[0015]優選的，步驟三中所述的一定數值為7-8。
[0016]本發明的有益效果是:
1、本發明所述的新型聚羧酸減水劑的原料包括馬來酸酐、丙烯酸聚乙二醇單酯、甲基丙烯基磺酸鈉、聚氧乙烯基烯丙酯、過硫酸鉀和氫氧化鈉。能夠降低甲基丙烯基磺酸鈉的用量，在保證吸附性的同時，提高其對水泥顆粒的分散性能。
[0017]2、本發明的制備方法更加簡單，生產效率更高，更節能，能夠通過氫氧化鈉的中和作用將羧基緩慢進行釋放，能夠補充作用于水泥粒子鍵的靜電斥力，使水泥漿流動度的損失得到有效的控制。
【具體實施方式】
[0018]下面通過【具體實施方式】對本發明作進一步詳細描述: 實施例一
本發明所述的一種新型聚羧酸減水劑的制備方法，按照下列步驟依次進行:
步驟一:將質量份數分別為20份、10份、1份、15份的馬來酸酐、丙烯酸聚乙二醇單酯、甲基丙烯基磺酸鈉、聚氧乙烯基烯丙酯溶于質量份數為25份的水中，配成溶液，將配好的溶液加入到攪拌罐中，開啟攪拌，加入質量份數為1份的過硫酸鉀，進行升溫；
步驟二:升至80°C，保溫反應7h;
步驟三:開始降溫，降溫到40°C;
步驟四:向降溫后的溶液中加入質量份數為10份的氫氧化鈉調節pH值至7，即可得到產品Ο
[0019]實施例二
與實施例一相比，步驟一中馬來酸酐的質量份數為25份，丙烯酸聚乙二醇單酯的質量份數為15份，甲基丙烯基磺酸鈉的質量份數為3份，聚氧乙烯基烯丙酯的質量份數為18份，水的質量份數為30份，過硫酸鉀的質量份數為3份;步驟二中升溫至85°C，保溫反應7.5h;步驟三中降溫到45°C;步驟四中氫氧化鈉的質量份數為15份，pH值為7.5。其它工藝流程與實施例一相同。
[0020]實施例三
與實施例一相比，步驟一中馬來酸酐的質量份數為30份，丙烯酸聚乙二醇單酯的質量份數為20份，甲基丙烯基磺酸鈉的質量份數為5份，聚氧乙烯基烯丙酯的質量份數為20份，水的質量份數為35份，過硫酸鉀的質量份數為5份;步驟二中升溫至90°C，保溫反應8h;步驟三中降溫到50°C;步驟四中氫氧化鈉的質量份數為20份，pH值為8。其它工藝流程與實施例一相同。
[0021]本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和范圍的前提下，本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明范圍內。本發明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
【主權項】
1.一種新型聚羧酸減水劑，其特征在于:所述的新型聚羧酸減水劑的原料包括馬來酸酐、丙烯酸聚乙二醇單酯、甲基丙烯基磺酸鈉、聚氧乙烯基烯丙酯、過硫酸鉀、氫氧化鈉和水。2.根據權利要求1所述的一種新型聚羧酸減水劑，其特征在于:所述的原料的消耗量(質量份數): 馬來酸酐20-30份； 丙烯酸聚乙二醇單酯10-20份； 甲基丙烯基磺酸鈉1-5份； 聚氧乙烯基烯丙酯15-20份； 過硫酸鉀1-5份； 氫氧化鈉10-20份；水25-35份。3.根據權利要求2所述的一種新型聚羧酸減水劑，其特征在于:所述的原料的消耗量(質量份數): 馬來酸酐25份； 丙烯酸聚乙二醇單酯15份； 甲基丙烯基磺酸鈉3份； 聚氧乙烯基烯丙酯18份；過硫酸鉀3份； 氫氧化鈉15份；水30份。4.一種制備權利要求1-3所述的新型聚羧酸減水劑的方法，其特征在于:按照下述步驟依次進行: 步驟一:將一定質量份數的馬來酸酐、丙烯酸聚乙二醇單酯、甲基丙烯基磺酸鈉、聚氧乙烯基烯丙酯溶于一定質量份數的水中，配成溶液，將配好的溶液加入到攪拌罐中，開啟攪拌，加入一定質量份數的過硫酸鉀，進行升溫； 步驟二:升至一定溫度，保溫反應一段時間； 步驟三:開始降溫，降溫到一定溫度； 步驟四:向降溫后的溶液中加入一定質量份數的氫氧化鈉調節pH值至一定數值，即可得到產品。5.根據權利要求4所述的一種新型聚羧酸減水劑的制備方法，其特征在于:步驟二中所述的一定溫度為80-90°C，所述的一段時間為7-8h。6.根據權利要求4所述的一種新型聚羧酸減水劑的制備方法，其特征在于:步驟三中所述的一定溫度為40-50°C。7.根據權利要求4所述的一種新型聚羧酸減水劑的制備方法，其特征在于:步驟三中所述的一定數值為7-8。
【專利摘要】本發明涉及混凝土外加劑技術領域，具體涉及一種新型聚羧酸減水劑及其制備方法。所述的新型聚羧酸減水劑的原料包括馬來酸酐、丙烯酸聚乙二醇單酯、甲基丙烯基磺酸鈉、聚氧乙烯基烯丙酯、過硫酸鉀和氫氧化鈉。1、能夠降低甲基丙烯基磺酸鈉的用量，在保證吸附性的同時，提高其對水泥顆粒的分散性能。
【IPC分類】C04B103/30, C04B24/16
【公開號】CN105461251
【申請號】CN201510978551
【發明人】何定
【申請人】深圳愛易瑞科技有限公司
【公開日】2016年4月6日
【申請日】2015年12月24日