早强型减水剂及其制备方法技术

本发明专利技术是关于一种早强型减水剂及其制备方法，其制备方法包括：将丙烯酸、甲基丙烯磺酸钠、2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸、丙烯酰胺和水混合，得到溶液A；将还原剂，链转移剂和水混合，得到溶液B；将聚醚与水混合，加热，加入引发剂，搅拌，加入溶液A和溶液B，加热聚合，加入调节剂调节pH值至6‑7，得到聚羧酸减水剂；将高分子聚合物分散剂、硅酸钙、硝酸钙、硝酸铝和水混合，加热搅拌，加入硅酸钠水溶液，得到纳米晶核早强剂；将所述的聚羧酸减水剂与水混合，搅拌，加热，加入所述的纳米晶核早强剂，加热搅拌，得到早强型减水剂。本发明专利技术的早强型减水剂用于混凝土，能够使混凝土凝结时间短、早期强度高、工作性能和适应性能优良。

【技术实现步骤摘要】
早强型减水剂及其制备方法
本专利技术涉及一种减水剂及其制备方法，特别是涉及一种早强型减水剂及其制备方法。
技术介绍
21世纪的混凝土随着建筑业的发展更加倡导资源节约与环境友好，预制混凝土技术在市政和建筑工程领域应用越来越广，采用超高减水率的早强型聚羧酸系减水剂技术，应用矿物细粉掺和料和普通硅酸盐水泥，通过调整混凝土配合比，实现超低的混凝土水胶比，使混凝土早期获得高强度、后期强度稳定增长的方法，配制的超早强混凝土具有良好的工作性能。早期强度发展快，后期强度稳定增加是预制混凝土行业关注的一项新技术。因此，在确保混凝土最终性能的条件下，提高混凝土早期强度的技术显得越来越重要，需要进一步研究适合预制构件用的早强型混凝土外加剂新技术。小分子早强剂种类与性能的限制，产品的适应性较差，调整、增效空间不大。而现有技术中早强剂中的稳定剂分散的晶核粒径较大，粒径仅能达到80-200钠米；并且单位体积晶核数量较低，水泥水化速率较慢。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于，提供一种新型的早强型减水剂及其制备方法，所要解决的技术问题是使其混凝土凝结时间短、早期强度高、工作性能和适应性能优良，从而更加适于实用。本专利技术的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本专利技术提出的一种早强型减水剂的制备方法，其包括：聚羧酸减水剂的制备：将丙烯酸、甲基丙烯磺酸钠、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、丙烯酰胺和水混合，得到溶液A；将还原剂，链转移剂和水混合，得到溶液B；将聚醚与水混合，加热，加入引发剂，搅拌，加入溶液A和溶液B，加热聚合，加入调节剂调节pH值至6-7，得到聚羧酸减水剂；纳米晶核早强剂的制备：将高分子聚合物分散剂、硅酸钙、硝酸钙、硝酸铝和水混合，加热搅拌，加入硅酸钠水溶液，得到纳米晶核早强剂；早强型减水剂的制备：将所述的聚羧酸减水剂与水混合，搅拌，加热，加入所述的纳米晶核早强剂，加热搅拌，得到早强型减水剂。本专利技术的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。优选的，前述的早强型减水剂的制备方法，其中所述的聚羧酸减水剂，以重量份数计，其包括：聚醚：150-175份；丙烯酸：16.2-26.2份；甲基丙烯磺酸钠：2.5-4份；2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸：5-9份；丙烯酰胺：2-3.5份；引发剂：1-4份；链转移剂：0.5-3份；还原剂：0.17-1.5份；调节剂：4-10份；水：150-250份。优选的，前述的早强型减水剂的制备方法，其中所述的聚醚为甲基烯丙基聚氧乙烯醚和异戊烯基聚氧乙烯醚，其中所述的甲基烯丙基聚氧乙烯醚与异戊烯基聚氧乙烯醚质量比为1-3：1；其中甲基烯丙基聚氧乙烯醚的分子量5000-8000,异戊烯基聚氧乙烯醚的分子量3000-5000；所述的引发剂为双氧水，双氧水的质量分数为30-50％；所述的链转移剂为巯基乙酸，巯基丙酸，巯基乙醇和巯基丙醇中的至少一种；所述的还原剂为抗坏血酸，吊白块，亚硫酸氢钠和硫酸亚铁中的至少一种；所述的调节剂为氢氧化钠。优选的，前述的早强型减水剂的制备方法，其中所述的聚羧酸减水剂的加热聚合的温度为30-45℃，聚合时间为1-1.5h。优选的，前述的早强型减水剂的制备方法，其中所述的纳米晶核早强剂，以重量份数计，其包括：高分子聚合物分散剂：100份；硅酸钙：15-25份；硝酸钙：20-30份；硝酸铝：10-20份；硅酸钠：25-35份；水：20-60份。优选的，前述的早强型减水剂的制备方法，其中所述的高分子聚合物分散剂为聚羧酸高性能减水剂，固含量为30-40％，减水率为35-40％，分子量为40000-80000；所述的纳米晶核早强剂的制备的加热温度为40-50℃，搅拌速率为600-700rpm。优选的，前述的早强型减水剂的制备方法，其中所述的早强型减水剂，以重量份数计，其包括：聚羧酸减水剂：60-100份；纳米晶核早强剂：15-35份；水：30-80份。优选的，前述的早强型减水剂的制备方法，其中所述的早强型减水剂的制备的温度为40-50℃，搅拌速度为300-500rpm。本专利技术的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。依据本专利技术提出的一种早强型减水剂，由前述的方法制备而得；所述的早强型减水剂，以重量份数计，其包括：聚羧酸减水剂：60-100份；纳米晶核早强剂：15-35份；水：30-80份。本专利技术的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。优选的，前述的早强型减水剂，其中所述的聚羧酸减水剂，以重量份数计，其包括：聚醚：150-175份；丙烯酸：16.2-26.2份；甲基丙烯磺酸钠：2.5-4份；2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸：5-9份；丙烯酰胺：2-3.5份；引发剂：1-4份；链转移剂：0.5-3份；还原剂：0.17-1.5份；调节剂：4-10份；水：150-250份；所述的纳米晶核早强剂，以重量份数计，其包括：高分子聚合物分散剂：100份；硅酸钙：15-25份；硝酸钙：20-30份；硝酸铝：10-20份；硅酸钠：25-35份；水：20-60份。借由上述技术方案，本专利技术早强型减水剂及其制备方法至少具有下列优点：1)本专利技术通过将聚羧酸减水剂与纳米晶核早强剂复合，得到一种混凝土凝结时间短、早期强度高、工作性能和适应性能优良的新型早强型减水剂；满足“高早强、低收缩、快脱模”要求，性能指标达到蒸养时间≤2h，脱模抗压强度达到设计强度的70％以上；免蒸养脱模时间≤12h，脱模抗压强度达到设计强度的50％以上。本专利技术的早强型减水剂用于混凝土时，混凝土的1d抗压强度大于46MPa，3d抗压强度大于55MPa，7d抗压强度大于61MPa，28d抗压强度大于64MPa。2)通过制备早强型减水剂能够明显提高混凝土早期强度、加速模板周转速度、减少甚至免去蒸汽养护费用，加快施工进度，将预制混凝土的生产期延长至深秋甚至冬季，具有重大的经济和社会意义。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的较佳实施例详细说明如后。具体实施方式为更进一步阐述本专利技术为达成预定专利技术目的所采取的技术手段及功效,以下结合较佳实施例，对依据本专利技术提出的早强型减水剂及其制备方法其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。本专利技术的一个实施例提出的一种早强型减水剂的制备方法，其包括：聚羧酸减水剂的制备：将丙烯酸、甲基丙烯磺酸钠、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、丙烯酰胺和水混合，得到溶液A；将还原剂，链转移剂和水混合，得到溶液B；将聚醚与水在聚合反应釜中混合，搅拌均匀并使聚醚完全溶解，加热至30-35℃，加入引发剂，搅拌5-10min，同时滴加溶液A和溶液B，溶液A在2-2.5h内滴加完毕，溶液B在2.5-3h内滴加完毕；加热30-45℃聚合1-1.5h，加入调节剂调节pH值至6-7，混合均匀，得到聚羧酸减水剂；纳米晶核早强剂的制备：将高分子聚合物分散剂、硅酸钙、硝酸钙、硝酸铝和水加入烧瓶中，在40-50℃的条件下快速持续搅拌，搅拌速率为600-700rpm，缓慢滴加硅酸钠水溶液，滴加时间为4-6h，得到纳米本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种早强型减水剂的制备方法，其特征在于，其包括：聚羧酸减水剂的制备：将丙烯酸、甲基丙烯磺酸钠、2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸、丙烯酰胺和水混合，得到溶液A；将还原剂，链转移剂和水混合，得到溶液B；将聚醚与水混合，加热，加入引发剂，搅拌，加入溶液A和溶液B，加热聚合，加入调节剂调节pH值至6‑7，得到聚羧酸减水剂；纳米晶核早强剂的制备：将高分子聚合物分散剂、硅酸钙、硝酸钙、硝酸铝和水混合，加热搅拌，加入硅酸钠水溶液，得到纳米晶核早强剂；早强型减水剂的制备：将所述的聚羧酸减水剂与水混合，搅拌，加热，加入所述的纳米晶核早强剂，加热搅拌，得到早强型减水剂。

【技术特征摘要】
1.一种早强型减水剂的制备方法，其特征在于，其包括：聚羧酸减水剂的制备：将丙烯酸、甲基丙烯磺酸钠、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、丙烯酰胺和水混合，得到溶液A；将还原剂，链转移剂和水混合，得到溶液B；将聚醚与水混合，加热，加入引发剂，搅拌，加入溶液A和溶液B，加热聚合，加入调节剂调节pH值至6-7，得到聚羧酸减水剂；纳米晶核早强剂的制备：将高分子聚合物分散剂、硅酸钙、硝酸钙、硝酸铝和水混合，加热搅拌，加入硅酸钠水溶液，得到纳米晶核早强剂；早强型减水剂的制备：将所述的聚羧酸减水剂与水混合，搅拌，加热，加入所述的纳米晶核早强剂，加热搅拌，得到早强型减水剂。2.根据权利要求1所述的早强型减水剂的制备方法，其特征在于，所述的聚羧酸减水剂，以重量份数计，其包括：聚醚：150-175份；丙烯酸：16.2-26.2份；甲基丙烯磺酸钠：2.5-4份；2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸：5-9份；丙烯酰胺：2-3.5份；引发剂：1-4份；链转移剂：0.5-3份；还原剂：0.17-1.5份；调节剂：4-10份；水：150-250份。3.根据权利要求1所述的早强型减水剂的制备方法，其特征在于，所述的聚醚为甲基烯丙基聚氧乙烯醚和异戊烯基聚氧乙烯醚，其中所述的甲基烯丙基聚氧乙烯醚与异戊烯基聚氧乙烯醚质量比为1-3：1；其中甲基烯丙基聚氧乙烯醚的分子量5000-8000,异戊烯基聚氧乙烯醚的分子量3000-5000；所述的引发剂为双氧水，双氧水的质量分数为30-50％；所述的链转移剂为巯基乙酸，巯基丙酸，巯基乙醇和巯基丙醇中的至少一种；所述的还原剂为抗坏血酸，吊白块，亚硫酸氢钠和硫酸亚铁中的至少一种；所述的调节剂为氢氧化钠。4.根据权利要求1所述的早强型减水剂的制备方法，其特征在于，所述的聚羧酸减水剂的加热聚合的温度为30-45℃，聚合时间为1-1.5h。5....

【专利技术属性】
技术研发人员：白杰，许文英，蔡阳，王博，
申请(专利权)人：中国建筑材料科学研究总院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11