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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种混凝土外加剂,具体是一种高效分散型聚羧酸减水剂及其制备方法。
技术介绍
1、随着建筑行业的不断发展和深入,对混凝土材料的要求也越来越高。聚羧酸减水剂作为混凝土中的重要添加剂,在提高混凝土性能、降低成本方面起着至关重要的作用。然而,现有技术中聚羧酸减水剂分散性存在的问题仍然限制了其应用效果和稳定性。
2、在现有技术中,聚羧酸减水剂的分散性存在一些缺陷,主要包括以下几个方面:(1)混合时间较长:传统的聚羧酸减水剂在混合过程中需要较长的时间才能充分分散。这导致施工现场需要更多的时间来确保减水剂均匀分散在混凝土中,增加了工期和成本。(2)混凝土流动性不稳定:由于分散性不佳,聚羧酸减水剂在混凝土中的分散效果不一致。这可能导致混凝土的流动性不稳定,难以满足工程需求,同时也增加了混凝土的使用风险。(3)减水率波动大:现有的聚羧酸减水剂在不同批次之间减水率存在较大的波动。这意味着同样用量的减水剂在不同情况下可能产生不同的减水效果,给工程施工带来了不确定性。(4)分散剂残留:在传统制备方法中,一些分散剂可能无法完全分解,导致在混凝土中残留,可能对混凝土的力学性能和耐久性造成负面影响。
3、近年来,针对聚羧酸减水剂分散性存在的问题,研究人员提出了一些改进方法和制备方法的改进方案,包括优化分子结构、控制分子量分布、使用表面活性剂和优化生产工艺。这些改进措施旨在增强减水剂的分散能力和稳定性,并降低生产成本,促进其大规模应用。
4、聚羧酸减水剂结构中具有长度较大的分子侧链,其在水泥溶液中的蜷曲构象导致
5、因此,未来需要的聚羧酸减水剂应该具备更快的分散速度,以满足建筑行业对混凝土性能、施工效率和环保要求的不断提高。在实现这一目标的过程中,需要继续加强基础研究和技术创新,探索新的制备方法和改进方案,提高聚羧酸减水剂的分散性能和稳定性。同时,还需要加强产学研合作,促进技术的转化和推广,为建筑行业的可持续发展作出积极贡献。
技术实现思路
1、为解决上述
技术介绍
中提出的问题。本专利技术提供了一种高效分散型聚羧酸减水剂及其制备方法。
2、为实现上述目的,本专利技术提供如下技术方案:
3、一种高效分散型聚羧酸减水剂的制备方法,包括以下步骤:
4、步骤(1)、多吸附基团封端的聚醚a制备:异戊烯基聚乙二醇醚与多吸附基团功能单体酯在催化剂的作用下交换生成如下结构的聚醚a:
5、
6、其中n值为15~20,r1为h、oh或br,r2~r4为h、oh、f或br;
7、步骤(2)、高效分散型聚羧酸减水剂制备:按重量份数计,将10~20份的步骤(1)得到的聚醚a、80~100份乙烯基聚醚大单体与1~1.5份氧化剂、50~80份水一起加入反应釜中,控制温度,然后分别匀速滴加还原剂水溶液和丙烯酸水溶液,滴加时间为3~4h,还原剂水溶液滴加的同时开始滴加链转移剂水溶液,前1~1.5h匀速滴加链转移剂水溶液总量的1/6~1/8,后2~3h匀速滴加连转移剂水溶液总量的5/6~7/8,滴加结束后保温,加入合适水量调整得到浓度为50%的反应产物;反应产物用氢氧化钠调整ph至6.0~7.0,即得高效分散型聚羧酸减水剂。
8、优选的,所述异戊烯基聚乙二醇醚的分子量为1000~1200。
9、优选的,所述步骤(1)的反应温度为60~110℃,反应时间为8~10h;所述步骤(2)的反应釜物料加入温度为40~60℃,保温时间为1~2h。
10、优选的,所述步骤(1)中的催化剂为氢氧化钾或者氢氧化钠;所述异戊烯基聚乙二醇醚:多吸附基团功能单体酯:催化剂的质量比为(80~100):(5~8):(0.4~0.5)。
11、优选的,所述乙烯基聚醚大单体的结构式为:
12、
13、其中a为1~4的整数,b为30~110的整数,所述乙烯基聚醚大单体的分子量为2400~3000。
14、优选的,所述还原剂水溶液为0.5~0.8份还原剂溶解于30份水中;所述链转移剂水溶液为0.4~0.9份链转移剂溶解于30份水中;所述丙烯酸水溶液为10~15份丙烯酸溶于30份水中。
15、优选的,所述氧化剂为双氧水或水溶性偶氮类化合物。
16、优选的,所述还原剂为亚硫酸氢盐、亚硫酸盐、甲醛合次硫酸氢钠、维生素c、bruggolite-ff6或bruggolite-ff6m。
17、优选的,所述链转移剂为巯基乙醇、巯基乙酸、巯基丙酸、正十二烷基硫醇、仲十二烷基硫醇或叔十二烷基硫醇。
18、由上述方法制备得到的高效分散型聚羧酸减水剂。
19、本专利技术的有益效果为:
20、(1)采用多吸附基团封端的低分子量聚醚制备的聚羧酸减水剂相对于传统的聚羧酸共聚物带有的吸附基团更多、电荷密度更高,在水泥基材料颗粒表面有更强的吸附力,因此具有快速吸附能力,提高水泥基材料颗粒分散速度。
21、(2)通过调整链转移剂的滴加速度,制备出共聚历程前期分子量相对较高的聚羧酸减水剂,这种分子量分布的聚羧酸减水剂可以有效提高吸附速度,进而使得水泥基材料颗粒高效分散。
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1.一种高效分散型聚羧酸减水剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种高效分散型聚羧酸减水剂的制备方法,其特征在于,所述异戊烯基聚乙二醇醚的分子量为1000~1200。
3.根据权利要求1所述的一种高效分散型聚羧酸减水剂的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)的反应温度为60~110℃,反应时间为8~10h;所述步骤(2)的反应釜物料加入温度为40~60℃,保温时间为1~2h。
4.根据权利要求1所述的一种高效分散型聚羧酸减水剂的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中的催化剂为氢氧化钾或者氢氧化钠;所述异戊烯基聚乙二醇醚:多吸附基团功能单体酯:催化剂的质量比为(80~100):
5.根据权利要求1所述的一种高效分散型聚羧酸减水剂的制备方法,其特征在于,所述乙烯基聚醚大单体的结构式为:
6.根据权利要求1所述的一种高效分散型聚羧酸减水剂的制备方法,其特征在于,所述还原剂水溶液为0.5~0.8份还原剂溶解于30份水中;所述链转移剂水溶液为0.4~0.9份链转移剂溶解于30份水中;所述丙烯酸水溶液为1
7.根据权利要求1所述的一种高效分散型聚羧酸减水剂的制备方法,其特征在于,所述氧化剂为双氧水或水溶性偶氮类化合物。
8.根据权利要求1所述的一种高效分散型聚羧酸减水剂的制备方法,其特征在于,所述还原剂为亚硫酸氢盐、亚硫酸盐、甲醛合次硫酸氢钠、维生素C、Bruggolite-FF6或Bruggolite-FF6M。
9.根据权利要求1所述的一种高效分散型聚羧酸减水剂的制备方法,其特征在于,所述链转移剂为巯基乙醇、巯基乙酸、巯基丙酸、正十二烷基硫醇、仲十二烷基硫醇或叔十二烷基硫醇。
10.权利要求1~9中的任意一项制备得到的高效分散型聚羧酸减水剂。
...【技术特征摘要】
1.一种高效分散型聚羧酸减水剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种高效分散型聚羧酸减水剂的制备方法,其特征在于,所述异戊烯基聚乙二醇醚的分子量为1000~1200。
3.根据权利要求1所述的一种高效分散型聚羧酸减水剂的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)的反应温度为60~110℃,反应时间为8~10h;所述步骤(2)的反应釜物料加入温度为40~60℃,保温时间为1~2h。
4.根据权利要求1所述的一种高效分散型聚羧酸减水剂的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中的催化剂为氢氧化钾或者氢氧化钠;所述异戊烯基聚乙二醇醚:多吸附基团功能单体酯:催化剂的质量比为(80~100):
5.根据权利要求1所述的一种高效分散型聚羧酸减水剂的制备方法,其特征在于,所述乙烯基聚醚大单体的结构式为:
6.根据权利要求1所述的一种高效分...
【专利技术属性】
技术研发人员:林艳梅,方云辉,沈强,陈展华,郭元强,张小芳,林志君,林添兴,朱巧勇,于飞宇,
申请(专利权)人:科之杰新材料集团有限公司,
类型:发明
国别省市:
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