一种防冻型减水剂及其制备工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种防冻型减水剂及其制备工艺，制备该防冻型减水剂的原料由主料和主料重量10%的防冻剂组成，其中，按照重量比，主料由100‑120份脂肪族减水剂、150‑180份偏磷酸钠和10‑20份早强剂组成，防冻剂由0.5‑1.5份引气剂、3‑8份醋酸钙镁盐、1‑8份2‑巯基乙烷磺酸钠盐、2‑5份四聚乙二醇单辛醚、10‑15份纳米硅藻土、5‑10份钢性纤维组成；本发明专利技术所述的防冻型减水剂及其制备工艺，通过加入防冻剂和松木提取物，减水效果好，增大了保坍强度，防止泌水，抗冻效果好，缓释作用强，增大了混凝土的强度，节省了企业成本。

【技术实现步骤摘要】
一种防冻型减水剂及其制备工艺
本专利技术涉及有机物合成
，尤其涉及一种防冻型减水剂及其制备工艺。
技术介绍
混凝土是建筑行业中重要的材料，但是在冬季施工时，由于气温的影响极易产生开裂，为使混凝土强度在复温条件下增强，大部分的工程施工时采取了在混凝土减水剂中添加防冻剂来达到防冻的效果。传统的防冻剂所用的减水组分减水效果差，混凝土坍落度损失快，且分子间间隙小，对混凝土的耐久性有一定的影响，冷冻环境复温时容易产生裂纹，且传统的防冻剂所有的引起组分气泡分布不均，会使部分混凝土内部结构疏松，降低耐久性，减水剂分散性不好，减水效果大大下降，流动性差，容易泌水，严重影响了建筑工程的质量。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术的目的是提出一种防冻型减水剂及其制备工艺，通过加入防冻剂和松木提取物，减水效果好，增大了保坍强度，防止泌水，抗冻效果好，缓释作用强，增大了混凝土的强度，节省了企业成本。本专利技术为了解决上述问题所采取的技术方案为：一种防冻型减水剂，制备该防冻型减水剂的原料由主料和主料重量10%的防冻剂组成，其中，按照重量比，主料由100-120份脂肪族减水剂、150-180份偏磷酸钠和10-20份早强剂组成，防冻剂由0.5-1.5份引气剂、3-8份醋酸钙镁盐、1-8份2-巯基乙烷磺酸钠盐、2-5份四聚乙二醇单辛醚、10-15份纳米硅藻土、5-10份钢性纤维组成；所述的防冻剂在用于制备防冻型减水剂之前预先向其中加入了防冻剂重量5%的松木提取物，该松木提取物由松木树干依次经粉碎、抽提、水解、抽滤、干燥制备得到，具体操作为：首先将松木树干粉碎并用烘箱烘干，然后再加入其重量8倍的苯醇溶液进行抽提6-8h，抽提后过滤得滤渣，之后向滤渣中加入滤渣重量3倍的甲酸搅拌均匀得混合液，调节混合液的温度至85-100℃反应2-3h，反应完成后冰浴冷却至20-25℃，减压抽滤得固体物质，再向其中加入固体物质3倍的水洗涤3次并干燥即可得到该松木提取物；所述的脂肪族减水剂按照重量比由80-100份甲醛、70-85份丙酮、120-150份亚硫酸钠、0.1-1.5份引发剂、1-3份交联剂、0.5-0.8份缓释剂和1-5份分散助剂组成，分散助剂由20-30份β-环糊精、10-20份纳米硅酸铝盐、50-60份乙醇钠和40-50份氯乙酸的醇溶液组成，所述的甲醛按质量比1:1分为c、d两份，乙醇钠按质量比3：1分为a、b两份，该分散剂使用前先制备分散助剂，具体操作为：先将纳米硅酸铝盐和β-环糊精混合，然后加入a重量份的乙醇钠混匀，再加入氯乙酸的醇溶液混匀得混合液，再调节混合液的温度至40-50℃反应2-3h，然后加入b重量份的乙醇钠进行中和，中和完全后洗涤并喷雾干燥即可得到分散助剂；该脂肪族减水剂的由亚硫酸钠、甲醛和丙酮先进行磺化反应，再加入引发剂、交联剂、缓释剂和分散助剂进行缩合反应制备而成，具体操作为：先将丙酮和c重量份的甲醛混匀得预混物，并调节预混物的温度低于35-40℃，之后向预混物中加入预混物重量2倍的水和亚硫酸钠混匀形成磺化反应体系，调节该磺化体系的温度不超过70-75℃并保温2-3h即可完成磺化反应，再向磺化反应液中加入过引发剂、交联剂和分散助剂混合均匀，之后再加入d重量份的甲醛形成缩合反应体系，调节缩合反应体系的温度至90-95℃并保温2-3h进行缩合反应，缩合反应后再加入缩合反应体系2倍重量的水进行稀释后再加入缓释剂混匀并冷却至室温即可制得脂肪族减水剂；所述的分散助剂在使用前先进行预处理；所述的交联剂为二异氰酸酯、N-N-亚甲基丙烯酰胺和二甲基丙烯酸乙二醇酯的一种或几种任意比例的混合物；所述的引发剂为过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵的一种或几种任意比例的混合物；所述的缓释剂为葡萄糖酸盐、柠檬酸和酒石酸的一种或几种任意比例的混合物；所述的引起剂为松香酯聚合物、木质素磺酸钠、木质磺酸钾中的一种或几种任意比例的混合物；所述的早强剂为亚硝酸钙、三乙醇胺、氯化钙中的一种或几种任意比例的混合物；所述的钢纤维的直径为0.1-0.2mm，长度为2-5mm；一种防冻型减水剂的制备工艺，首先按照权利要求1的比例称取各原料，然后将防冻剂进行预处理，之后向脂肪族减水剂中加入防冻剂和早强剂即可制得产品，所述的防冻剂预处理过程中，首先将2-巯基乙烷磺酸钠盐溶液和四聚乙二醇单辛醚混合均匀，并调节温度至95-100℃保温1-2h，然后水浴降温至50-60℃边搅拌边加入纳米硅藻土混匀，再加入刚性纤维搅拌1-2h，最后加入引气剂即可；所述的防冻型减水剂在制备过程中，先向脂肪族减水剂中加入偏磷酸钠和早强剂混匀得混合液，然后将预处理过的防冻剂加入到混合液当中混匀并雾化干燥即可得到防冻型减水剂。本专利技术的有益效果：1、本专利技术在制备过程中通过加入防冻剂，2-巯基乙烷磺酸钠盐和四聚乙二醇单辛醚相互作用，增大纳米硅藻土的表面活性，聚乙二醇类物质通过减少磺酸盐等化合物的冰点取得抗冻效果，还可增大硅藻土表面的吸附力，增大其与刚性纤维的吸附力，进而增大减水剂的表面积，增大减水效果，刚性纤维的加入还能增大减水剂的强度，增大减水剂的保坍强度，防止泌水，同时还间接增大了混合物之间的分子空隙，再与引气剂配合使用，有效增大分子间空隙，与混凝土中的细沙石相互作用，增强了防冻的效果；2、本专利技术的防冻剂预先还加入了松木提取物，该松木提取物当中含有的木质素成分可以与磺酸盐进行反应得到木质磺酸盐，增大了防冻剂的分散性能，利于刚性纤维和硅藻土的均匀分散，增大了减水剂的表面积，减水效果好；3、本专利技术的主料脂肪族减水剂在制备过程中加入分散助剂增大缩合的效率，分散助剂先进行预处理，β-环糊精水溶性不大，其粉末极易在溶液时产生团聚现象，形成局部分子团，不利于反应，降低了减水剂的减水作用，乙醇钠既可以作为羟丙基-β-环糊精的溶解介质，又因为其具有强碱性，可以跟氯乙酸的醇溶液一起对β-环糊精进行改性，形成羟甲基糊精，显著增大了环糊精的水溶性，又因为加入纳米硅酸铝盐增大分子之间的斥力，有效的增大了β-环糊精的分散性，增大其水膜的展布，防止成团，同时也增大了其与乙酸钠和氯乙酸的醇溶液的反应，增大了羟甲基环糊精的产率，进而增大了羟甲基环糊精的分散性，羟甲基环糊精的分子结构疏松，也易于与纳米硅酸铝盐的离子成分插接，具有协同增稠的作用，提升坍落度性能，同时其自流动性改善，既增加了减水剂的分散效果，提升减水性能，同时又和缓释剂协同作用，提升了水泥的流动性，缓释作用增强，节省了企业成本。附图说明图1为不同样品的坍落度、凝结时间和抗压强度表。具体实施方式结合以下具体实施例，对本专利技术作进一步的详细说明，本专利技术的保护范围不局限于以下实施例。实施本专利技术的过程、条件、试剂、实验方法等，除以下专门提及的内容之外，均为本领域的普遍知识和公知常识，本专利技术没有特别限制内容。实施例1一种防冻型减水剂，制备该防冻型减水剂的原料由主料和主料重量10%的防冻剂组成，其中，按照重量比，主料由100份脂肪族减水剂、150份偏磷酸钠和10份早强剂组成，防冻剂由0.5份引气剂、3份醋酸钙镁盐、1份2-巯基乙烷磺酸钠盐、2份四聚乙二醇单辛醚、10份纳米硅藻土、5份钢性纤维组成。所述的防冻剂在用于制备防冻型减水剂之前预先向其中加入了防冻剂重量5%的松木提取物，该松木本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防冻型减水剂，其特征在于：制备该防冻型减水剂的原料由主料和主料重量10%的防冻剂组成，其中，按照重量比，主料由100‑120份脂肪族减水剂、150‑180份偏磷酸钠和10‑20份早强剂组成，防冻剂由0.5‑1.5份引气剂、3‑8份醋酸钙镁盐、1‑8份2‑巯基乙烷磺酸钠盐、2‑5份四聚乙二醇单辛醚、10‑15份纳米硅藻土、5‑10份钢性纤维组成。

【技术特征摘要】
1.一种防冻型减水剂，其特征在于：制备该防冻型减水剂的原料由主料和主料重量10%的防冻剂组成，其中，按照重量比，主料由100-120份脂肪族减水剂、150-180份偏磷酸钠和10-20份早强剂组成，防冻剂由0.5-1.5份引气剂、3-8份醋酸钙镁盐、1-8份2-巯基乙烷磺酸钠盐、2-5份四聚乙二醇单辛醚、10-15份纳米硅藻土、5-10份钢性纤维组成。2.一种防冻型减水剂，其特征在于：所述的防冻剂在用于制备防冻型减水剂之前预先向其中加入了防冻剂重量5%的松木提取物，该松木提取物由松木树干依次经粉碎、抽提、水解、抽滤、干燥制备得到，具体操作为：首先将松木树干粉碎并烘干，然后再加入其重量8倍的苯醇溶液进行抽提6-8h，抽提后过滤得滤渣，之后向滤渣中加入滤渣重量3倍的甲酸得混合液，调节混合液的温度至85-100℃反应2-3h，反应完成后冷却至20-25℃，减压抽滤得固体物质，再向其中加入固体物质3倍的水洗涤干燥即可得到该松木提取物。3.如权利要求1所述的一种防冻型减水剂，其特征在于：所述的脂肪族减水剂按照重量比由80-100份甲醛、70-85份丙酮、120-150份亚硫酸钠、0.1-1.5份引发剂、1-3份交联剂、0.5-0.8份缓释剂和1-5份分散助剂组成，分散助剂由20-30份β-环糊精、10-20份纳米硅酸铝盐、50-60份乙醇钠和40-50份氯乙酸的醇溶液组成，所述的甲醛按质量比1:1分为c、d两份，乙醇钠按质量比3：1分为a、b两份，该分散剂使用前先制备分散助剂，具体操作为：先将纳米硅酸铝盐和β-环糊精混合，然后加入a重量份的乙醇钠混匀，再加入氯乙酸的醇溶液混匀得混合液，再调节混合液的温度至40-50℃反应2-3h，然后加入b重量份的乙醇钠进行中和，中和完全后洗涤并喷雾干燥即可得到分散助剂；该脂肪族减水剂的由亚硫酸钠、甲醛和丙酮先进行磺化反应，再加入引发剂、交联剂、缓释剂和分散助剂进行缩合反应制备而成，具体操作为：先将丙酮和c重量...

【专利技术属性】
技术研发人员：白浩，张安平，张兴奇，
申请(专利权)人：河南奥思达新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41