一种绿色环保的砂浆减水剂制造技术

本发明专利技术公开了一种绿色环保的砂浆减水剂，主要由以下重量份的原料制成：单体A组分：30～45份；聚氧乙烯基烯丙酯：40～60份；木质素硫酸钠：15～20份；缓凝组分：0.5～2份；链转移剂：2～5份；引发剂：0.5～1.2份；可溶性碱：5～7份；磺化剂：10～15份；溶剂：30～40份；其中，所述单体A组分包括物质的量比例为1:0.5～1:1.2的马来酸酐和苯乙烯。该原料制备而得的减水剂改善了减水剂在高强度混凝土应用时的工作性能，且采用的原料环保、无毒，其中木质素硫酸钠属于可再生能源，具备了绿色环保，节约资源的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种绿色环保的砂浆减水剂
本专利技术涉及减水剂领域，更具体地说，它涉及一种绿色环保的砂浆减水剂。
技术介绍
减水剂是一种在维持混凝土坍落度基本不变的条件下，能减少拌合用水量的混凝土外加剂，加入混凝土砂浆拌合物后对水泥颗粒具有分散作用，将包裹有部分水的水泥颗粒絮凝结构解体，被释放的水参与流动，可以有效增加混凝土砂浆拌合物的流动性，减少单位用水量。我国目前减水剂主要有普通型减水剂、萘磺酸盐减水剂、聚羧酸系高性能等，其中聚羧酸系减水剂是目前综合性能最优的一种混凝土砂浆减水剂，相比于其他类型的减水剂，其具有掺量低、减水率高、增强效果明显等优点。现有的，如中国专利技术专利申请公开号CN109337026A公布了一种砂浆用聚羧酸减水剂的制造方法，包括如下步骤：S1、准备原材料，原材料包括有聚乙二醇单甲醚、丙烯酸、甲基苯磺酸、对苯二酚、吩噻嗪、引发剂、30％氢氧化钠溶液、月桂硫醇、巯基丙酸和软水；S2、大单体制备；S3、软水加入并加热：S4、聚合；S5、合成。该专利技术制备的砂浆用聚羧酸减水剂增加了砂浆减水率，在砂浆相同加水量的情况下，极大的改善砂浆的流动性；制备的砂浆用聚羧酸减水剂提高了砂浆的早期强度；粉体聚羧酸减水剂添加到保温粘结砂浆中，可提高保温粘结砂浆与聚苯板的拉伸粘结性能。上述现有技术的聚羧酸减水剂应用在高强混凝土砂浆的配置时，由于对引气剂、消泡剂的选择性强，以及混凝土中泥沙量含量较多的影响，存在混凝土流动性不好的问题，容易造成泌水等现象。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的第一个目的在于提供一种绿色环保的砂浆减水剂，可以扩大砂浆减水剂的应用范围，在对高强度混凝土砂浆进行配置时，其可以提高混凝土的流动性，避免泌水现象的发生。本专利技术的第二个目的在于提供一种绿色环保的砂浆减水剂的制备方法，其可以获得在高强混凝土的应用性能较高的砂浆减水剂。为实现上述的第一个目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种绿色环保的砂浆减水剂，主要由以下重量份数的原料制成：单体A组分：30～45份；聚氧乙烯基烯丙酯：40～60份；木质素硫酸钠：15～20份；缓凝组分：0.5～2份；链转移剂：2～5份；引发剂：0.5～1.2份；可溶性碱：5～7份；磺化剂：10～15份；溶剂：30～40份；其中，所述单体A组分包括物质的量比例为1:0.5～1:1.2的马来酸酐和苯乙烯。通过采用上述技术方案，由于采用苯乙烯和马来酸酐两种单体相互聚合，相互形成苯乙烯-马来酸酐共聚物，可以代替一部分的聚羧酸主链，由于该共聚物具有的双亲性质，可以提高减水剂的性能，此外，相比于常规聚羧酸大单体的合成，苯乙烯-马来酸酐共聚物的合成效率较高，可以降低生产成本；由于利用木质硫酸钠的碳碳双键与聚氧乙烯基烯丙酯的碳碳双键进行聚合反应，形成的组合物与苯乙烯-马来酸酐共聚物相互形成复配减水剂，具有较佳的流动性和减水性，减少泌水的问题，改善了减水剂在高强度混凝土应用时的工作性能。该减水剂采用的原料环保、无毒，其中木质素硫酸盐属于可再生能源，可以对造纸业的工业废水进行回收利用或大自然中获取，可以代替部分聚羧酸大单体，具备了绿色环保、节约资源的效果。进一步地，所述马来酸酐和苯乙烯的物质的量比例为1:0.6。通过采用上述技术方案，马来酸酐和苯乙烯两种单体相互发生聚合反应，可以生成苯乙烯-马来酸酐共聚物，从而代替部分聚羧酸主链，当马来酸酐和苯乙烯的物质的量比例为1：0.6时，体系中的游离单体含量最低，减水剂的减水率、流动性和保坍性均有所提高。进一步地，所述引发剂由叔丁基过氧化氢和焦亚硫酸钠按1:1～1:2.4的物质的量比例均匀混合而成。通过采用上述技术方案，利用叔丁基过氧化氢和焦亚硫酸钠按一定的物质的量配比所制备获得的引发剂，该引发剂的体系可以降低体系内单体聚合的反应温度，节约能源，提高转化效率，减少副反应的发生。进一步地，所述引发剂由叔丁基过氧化氢和焦亚硫酸钠物质的量比例为1:2。通过采用上述技术方案，叔丁基过氧化氢和焦亚硫酸钠在该物质的量比例下制备而成的引发剂，其促进减水剂体系中单体进行聚合反应的转化率较高，从而提高减水剂的减水率。进一步地，所述链转移剂为巯基乙酸、三氯乙烯和异十二烷基硫醇中的一种或几种。通过采用上述技术方案，利用链转移剂控制聚合物的聚合度，在游离单体的聚合反应中，链游离基夺取链转移中较活泼的原子而终止，产生新的游离基继续引发单体聚合，可以有效地控制链的长度。进一步地，所述缓凝组分为葡萄糖酸钠。通过采用上述技术方案，葡萄糖酸钠分子中的羟基在水泥颗粒的表面形成溶剂化水膜，减少水泥颗粒间的触点，从而将水泥颗粒团内包裹的水分子分散在体系中，参与流动，从而有效抑制水泥的水化速度，延长凝结时间，减少崩坍损失，显著提高减水剂的性能。进一步地，所述可溶性碱为氢氧化钠。通过采用上述技术方案，聚羧酸聚合反应完成后，体系中存在的酸性成分使减水剂呈酸性，利用氢氧化钠中和减水剂体系的酸碱度，使其整体偏向中性，可以提高体系中各成分在保存及应用时的稳定性。进一步地，所述磺化剂为发烟硫酸。通过采用上述技术方案，发烟硫酸与苯乙烯进行磺化反应，生成苯乙烯磺酸，从而引入磺酸基，可以增强产物的水溶性及生物活性，随后将苯乙烯磺酸与马来酸酐进行共聚反应，生成磺化苯乙烯-马来酸酐共聚物，该共聚物可以替代一部分聚羧酸主链，从而提高减水剂的整体性能。进一步地，所述溶剂为二甲苯。通过采用上述技术方案，二甲苯的分子基团可以与溶剂原料中的分子基团相互吸引，促进混合物的溶解均匀，从而提高体系的聚合反应速率。为实现上述第二个目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种绿色环保的砂浆减水剂，包括以下步骤：S1、在反应器中加入一定量的苯乙烯和磺化剂，控制体系温度为20℃～30℃，保温2h～4h反应，反应完成后降至室温，即得第一混合液；S2、在反应容器中加入聚氧乙烯基烯丙酯、木质素硫酸钠、缓凝组分和溶剂，与第一混合液搅拌均匀，控制体系温度为30℃～50℃，于1.5h内滴加马来酸酐，随后于1h内滴加引发剂和链转移剂到反应容器中，保温并搅拌反应2h～4h，出料即可获得第二混合液；S3、在第二混合液中滴加可溶性碱，搅拌均匀，调整pH值为6.5～7，即可得到砂浆减水剂成品。通过采用上述技术方案，利用磺化剂与苯乙烯先进行磺化，生产的产物随后与马来酸酐在指定温度下进行共聚生成磺酸苯乙烯-马来酸酐共聚物，该共聚体具有两亲性，可以取代部分聚羧酸主链；同时将木质素磺酸与聚氧乙烯基烯丙酯在指定温度下共聚，生成的产物与苯乙烯-马来酸酐共聚相互复配成减水剂，可以提高减水剂在高强度混凝土上的性能。综上所述，本专利技术具有以下有益效果：第一、由于采用苯乙烯和马来酸酐两种单体相互聚合，相互形成苯乙烯-马来酸酐共聚物，可以代替一部分的聚羧酸主链，由于该共聚物具有的双亲性质，可以提高减水剂的性能本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种绿色环保的砂浆减水剂，其特征在于，主要由以下重量份数的原料制成：/n单体A组分：30～45份；/n聚氧乙烯基烯丙酯：40～60份；/n木质素硫酸钠：15～20份；/n缓凝组分：0.5～2份；/n链转移剂：2～5份；/n引发剂：0.5～1.2份；/n可溶性碱：5～7份；/n磺化剂：10～15份；/n溶剂：30～40份；/n其中，所述单体A组分包括物质的量比例为（1:0.5）～（1:1.2）的马来酸酐和苯乙烯。/n

【技术特征摘要】
1.一种绿色环保的砂浆减水剂，其特征在于，主要由以下重量份数的原料制成：
单体A组分：30～45份；
聚氧乙烯基烯丙酯：40～60份；
木质素硫酸钠：15～20份；
缓凝组分：0.5～2份；
链转移剂：2～5份；
引发剂：0.5～1.2份；
可溶性碱：5～7份；
磺化剂：10～15份；
溶剂：30～40份；
其中，所述单体A组分包括物质的量比例为（1:0.5）～（1:1.2）的马来酸酐和苯乙烯。


2.根据权利要求1所述的一种绿色环保的砂浆减水剂，其特征在于，所述马来酸酐和苯乙烯的物质的量比例为1:0.6。


3.根据权利要求1所述的一种绿色环保的砂浆减水剂，其特征在于，所述引发剂由叔丁基过氧化氢和焦亚硫酸钠按（1:1）～（1:2.4）的物质的量比例均匀混合而成。


4.根据权利要求3所述的一种绿色环保的砂浆减水剂，其特征在于，所述引发剂由叔丁基过氧化氢和焦亚硫酸钠物质的量比例为1:2。


5.根据权利要求1所述的一种绿色环保的砂浆减水剂，其特征在于，所述链转移剂为巯基乙酸、三氯乙烯和异十二烷基硫醇中的一种或几种的...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄俊辉，陈集芳，贺海量，林绍喜，张卓义，
申请(专利权)人：广东六合新型建材有限公司，湖南振海新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44