【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及建筑材料，具体涉及一种混凝土拌合物水洗砂用絮凝剂及其制备方法。
技术介绍
1、随着现代混凝土技术的不断发展和自然资源的日益枯竭，目前采用矿石破碎制备的机制砂得到大规模的应用，矿山破碎过程中，不可避免的会造成机制砂的含泥含粉超标问题，这些含泥含粉一方面会造成混凝土拌合物和易性不良，另一方面会造成混凝土拌合物的初始塑化性能不足和塑化经时损失加剧。絮凝剂能够防止泥颗粒和石粉等颗粒在水中的快速沉降，因此通常采用絮凝剂能够在机制砂水洗过程中将石粉和泥采用中分离，从而避免机制砂含泥和含粉量过高造成混凝土拌合物的负面影响。但是絮凝剂的使用会导致机制砂表面残留少量的絮凝剂，当采用这些机制砂拌合混凝土时，会造出混凝土拌合物用水量严重超标，同时混凝土拌合物的塑化损失加剧。目前，混凝土拌合物水洗砂用絮凝剂大量的采用聚丙烯酰胺絮凝剂，尽管采用絮凝剂水洗后机制砂满足国标的使用要求，但同时带来的絮凝剂残留问题也亟待解决。
2、为了解决机制砂絮凝剂给混凝土拌合物带来负面作用，中国专利cn113336462a公布了一种拌制混凝土中水洗机制砂残留絮凝剂的降解方法，即通过紫外可见分光光度计选用低残留絮凝剂含量的水洗后机制砂进行砂仓存放，然后采用传送带将库存机制砂输送至制备混凝土用的耐磨钢材质的搅拌仓内，在输送过程中使用低压汞灯对传送带上的机制砂进行照射，向搅拌机内加入水泥、矿粉、粉煤灰干拌混匀后再加入水和2％～2.4％掺量的与硫酸锌复配的降解型聚羧酸减水剂湿拌混匀，得到混凝土成品。中国专利cn114920509a公布了一种抗机制砂中聚丙烯
3、总的来看，目前降低水洗砂残留絮凝剂对混凝土拌合物负面影响的技术主要的思路有两个方面：①通过加入各种催化剂，对絮凝剂水洗砂进行后处理，使得残留在水洗砂中的絮凝剂降解，该方法的成本高且操作过于繁琐；②加入一些其他的添加剂去抵消絮凝剂对混凝拌物的负面作用，显然该方法额外增加添加剂的成本，且在剂量方面的控制无法精确。
技术实现思路
1、1.所要解决的技术问题：
2、针对上述技术问题，本专利技术提供一种混凝土拌合物水洗砂用絮凝剂及其制备方法，生成的混凝土拌合物水洗砂用絮凝剂为球形结构，其内核由聚苯乙烯构成，表层表面接枝大量的聚丙烯酰胺包覆层，这些高度自由的聚丙酰胺发挥在水洗砂过程中发挥絮凝作用，去除砂石骨料中的有害粉和泥。同时残留在这些水洗砂表面的混凝土拌合物水洗砂用絮凝剂可以利用混凝土拌合物自身的碱性条件，使得聚丙烯酰胺主链中的酯键迅速降解，从而降低聚丙烯酰胺絮凝剂对混凝土拌合物初始塑化性能和塑化保持能力。此外，但聚丙烯酰胺结构彻底水解后，内核结构会产生聚羧酸减水剂结构，提供持续的分散作用，从而延长混凝土拌合物的塑化保持能力。
3、2.技术方案：
4、一种混凝土拌合物水洗砂用絮凝剂，其特征在于：混凝土拌合物水洗砂用絮凝剂由聚苯乙烯内核及接枝于聚苯乙烯内核表面大量的聚丙烯酰胺包覆层组成的球形构型；其主链结构由苯乙烯、丙烯酸羟乙酯和聚乙醇丙烯醚无规共聚组成；侧链结构由α-卤素-γ-内酯开环聚合构成；其分子式为：
5、
6、上式中，a为5～22的整数；b为39～121的整数；c为10～22的整数；e为0～4的整数；f为200～1000的整数；g为10～45的整数；r1为o、ch2o、och2ch2o、och2ch2ch2o、och2ch2ch2ch2o、ch2och2ch2o、ch2och2ch2ch2o、ch2och2ch2ch2ch2o中的一种。
7、一种混凝土拌合物水洗砂用絮凝剂的制备方法，包括以下步骤：
8、步骤一：在带有搅拌器的单口烧瓶中加入甲苯溶剂，随后将苯乙烯、丙烯酸羟乙酯、甲氧基聚乙二醇烯醚三种单体加入单口烧瓶中充分溶解，投入引发剂，升温至50～80℃，充分反应20～24h后，得到苯乙烯/丙烯酸羟乙酯/烯丙基聚乙二醇醚共聚物p；
9、步骤二：将共聚物p加入α-卤素-γ-内酯/甲苯混合溶液中，在有机金属催化剂作用下进行开环聚合8～10h，得到接枝聚(α-卤素-γ-内酯)聚合物s；
10、步骤三：在聚合物s中加入镁粉，在30～40℃反应20～24h制备格氏试剂聚合物s-mg-x，随后通入羧化气体制备羧酸聚合物s-cooh，过滤除去碳酸镁沉淀；
11、步骤四：在聚合物s-cooh中加入氨气、脱水剂和催化剂在一定温度压力下进行酰胺化反应8～10h，冷冻干燥制备出混凝土拌合物水洗砂用絮凝剂。。
12、进一步地，所述甲氧基聚乙二醇烯醚为甲氧基聚乙二醇乙烯醚、甲氧基聚乙二醇丙烯醚、甲氧基聚乙二醇甲氧基乙烯醚、甲氧基聚乙二醇甲氧基丙烯醚、甲氧基聚乙二醇乙氧基乙烯醚、甲氧基聚乙二醇乙氧基丙烯醚、甲氧基聚乙二醇丙氧基乙烯醚、甲氧基聚乙二醇丙氧基丙烯醚、甲氧基聚乙二醇丁氧基乙烯醚、甲氧基聚乙二醇丁氧基丙烯醚其中的一种或一种以上的组合。
13、进一步地，所述引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、偶氮异丁氰基甲酰胺其中的一种或一种以上的组合。
14、进一步地，所述α-卤素-γ-内酯为α-氯-γ-丙内酯、α-氯-γ-丁内酯、α-氯-γ-戊内酯、α-氯-γ-己内酯、α-溴-γ-丙内酯、α-溴-γ-丁内酯、α-溴-γ-戊内酯、α-溴-γ-己内酯、α-碘-γ-丙内酯、α-碘-γ-丁内酯、α-碘-γ-戊内酯、α-碘-γ-己内酯其中的一种或一种以上的组合。
15、进一步地，所述有机金属碱催化剂为1,8-二氮杂二环[5.4.0]十一碳-7-烯、异辛酸亚锡、异丙醇铝其中的一种或一种以上组合。
16、进一步地，所述羧化气体为二氧化碳和氢气混合物，二氧化碳和氢气摩尔比为4:1。
17、进一步地，所述脱水剂为二环己基碳二亚胺、n-乙基-n′-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐其中的一种或一种以上组合；
18、进一步地，所述催化剂为n,n,n′,n′-四甲基-o-(7-氮杂苯并三唑-1-基)六氟磷酸脲、n,n-二甲基-4-吡啶胺、n,n-羰基二咪唑、1-羟基苯并三唑其中的一种或一种以上组合。
19、进一步地，所述一定温度压力为：温度50～120℃，压力1.2～1.5mpa。
20、3.有益效果：
21、(1)本专利技术制备的混本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种混凝土拌合物水洗砂用絮凝剂，其特征在于：混凝土拌合物水洗砂用絮凝剂由聚苯乙烯内核及接枝于聚苯乙烯内核表面大量的聚丙烯酰胺包覆层组成的球形构型；其主链结构由苯乙烯、丙烯酸羟乙酯和聚乙醇丙烯醚无规共聚组成；侧链结构由α-卤素-γ-内酯开环聚合构成；其分子式为：
2.一种混凝土拌合物水洗砂用絮凝剂的制备方法，用于制备权利要求1所述的絮凝剂，其特征在于：包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种混凝土拌合物水洗砂用絮凝剂的制备方法，其特征在于：所述甲氧基聚乙二醇烯醚为甲氧基聚乙二醇乙烯醚、甲氧基聚乙二醇丙烯醚、甲氧基聚乙二醇甲氧基乙烯醚、甲氧基聚乙二醇甲氧基丙烯醚、甲氧基聚乙二醇乙氧基乙烯醚、甲氧基聚乙二醇乙氧基丙烯醚、甲氧基聚乙二醇丙氧基乙烯醚、甲氧基聚乙二醇丙氧基丙烯醚、甲氧基聚乙二醇丁氧基乙烯醚、甲氧基聚乙二醇丁氧基丙烯醚其中的一种或一种以上的组合。
4.根据权利要求2所述的一种混凝土拌合物水洗砂用絮凝剂的制备方法，其特征在于：所述引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、偶氮异丁氰基甲酰胺其中的一种或一种以上的组合。
5.根据权
6.根据权利要求2所述的一种混凝土拌合物水洗砂用絮凝剂的制备方法，其特征在于：所述有机金属碱催化剂为1,8-二氮杂二环[5.4.0]十一碳-7-烯、异辛酸亚锡、异丙醇铝其中的一种或一种以上组合。
7.根据权利要求2所述的一种混凝土拌合物水洗砂用絮凝剂的制备方法，其特征在于：所述羧化气体为二氧化碳和氢气混合物，二氧化碳和氢气摩尔比为4:1。
8.根据权利要求2所述的一种混凝土拌合物水洗砂用絮凝剂的制备方法，其特征在于：所述脱水剂为二环己基碳二亚胺、N-乙基-N′-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐其中的一种或一种以上组合。
9.根据权利要求2所述的一种混凝土拌合物水洗砂用絮凝剂的制备方法，其特征在于：所述催化剂为N,N,N′,N′-四甲基-O-(7-氮杂苯并三唑-1-基)六氟磷酸脲、N,N-二甲基-4-吡啶胺、N,N-羰基二咪唑、1-羟基苯并三唑其中的一种或一种以上组合。
10.根据权利要求2所述的一种混凝土拌合物水洗砂用絮凝剂的制备方法，其特征在于：所述一定温度压力为：温度50～120℃，压力1.2～1.5Mpa。
...【技术特征摘要】
1.一种混凝土拌合物水洗砂用絮凝剂，其特征在于：混凝土拌合物水洗砂用絮凝剂由聚苯乙烯内核及接枝于聚苯乙烯内核表面大量的聚丙烯酰胺包覆层组成的球形构型；其主链结构由苯乙烯、丙烯酸羟乙酯和聚乙醇丙烯醚无规共聚组成；侧链结构由α-卤素-γ-内酯开环聚合构成；其分子式为：
2.一种混凝土拌合物水洗砂用絮凝剂的制备方法，用于制备权利要求1所述的絮凝剂，其特征在于：包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种混凝土拌合物水洗砂用絮凝剂的制备方法，其特征在于：所述甲氧基聚乙二醇烯醚为甲氧基聚乙二醇乙烯醚、甲氧基聚乙二醇丙烯醚、甲氧基聚乙二醇甲氧基乙烯醚、甲氧基聚乙二醇甲氧基丙烯醚、甲氧基聚乙二醇乙氧基乙烯醚、甲氧基聚乙二醇乙氧基丙烯醚、甲氧基聚乙二醇丙氧基乙烯醚、甲氧基聚乙二醇丙氧基丙烯醚、甲氧基聚乙二醇丁氧基乙烯醚、甲氧基聚乙二醇丁氧基丙烯醚其中的一种或一种以上的组合。
4.根据权利要求2所述的一种混凝土拌合物水洗砂用絮凝剂的制备方法，其特征在于：所述引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、偶氮异丁氰基甲酰胺其中的一种或一种以上的组合。
5.根据权利要求2所述的一种混凝土拌合物水洗砂用絮凝剂的制备方法，其特征在于：所述α-卤素-γ-内酯为α-氯-γ-丙内酯、α-氯-γ-丁内酯、α-氯-γ-戊内酯、α-氯-γ-己内酯、α-溴...
【专利技术属性】
技术研发人员：王学川，卢通，于鹏程，屈浩杰，郑修宝，钱程，郑春扬，
申请(专利权)人：江苏奥莱特新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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