一种具有减水和抑泥作用的复合剂及其制备方法技术

技术编号:42902812 阅读:35 留言:0更新日期:2024-09-30 15:18
本发明专利技术提供一种具有减水和抑泥作用的复合剂及其制备方法,本发首先通过多元醇和有机酸的酯化反应制备多支链的“核”,通过多支链的“核”与不同组分之间的聚合,两步反应制备了多支链聚合物减水组分,与抑泥组分混匀,保温,冷却得到具有减水和抑泥作用的复合剂,本发明专利技术的复合剂增加了水泥颗粒表面的静电斥力,使水泥颗粒分散更充分,改善了混凝土坍落度保持性,延长了混凝土凝结时间,具有良好的减水、缓凝效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种具有减水和抑泥作用的复合剂及其制备方法,属于建筑材料。


技术介绍

1、随着建筑工程行业的不断发展,对建筑材料的性能要求也不断提高。在高性能混凝土的制备中,外加剂是使用得最多的组分。复合剂是指为改善和调节混凝土的使用性能而掺加的物质,已经成为水泥混凝土领域最不可或缺的重要组分之一。在水泥复合剂中,其中减水剂是复合剂中用量最多的一种,其主要作用是通过表面活性作用、络合作用、静电排斥力或立体排斥力等来阻碍或破坏水泥颗粒的絮凝结构,从而大幅度改善混凝土的和易性以及流动性,达到节约水泥用量、减少混凝土的拌合用水量、提高混凝土强度的效果。但是,现有的减水剂配置的预拌混凝土流动度、坍落度和减水率等会受到环境温度、运输距离、水泥种类的影响较大。因此,预拌混凝土坍落度随气温或时间下降过大一直是困扰正常施工的一大问题,尤其是炎热的夏天经过长时间、长距离的运输,混凝土后期坍落度损失严重,会导致无法卸料、泵压过高甚至堵泵的危害,进而造成原材料浪费、影响混凝土质量、影响工程正常施工,并且单一的减水剂功效单一,对混凝土各方面性能改善效果并不是很理想。

2、因此,研发一种提升混凝土性能的复合外加剂具有重要的意义。


技术实现思路

1、针对现有技术的不足,本专利技术提供一种具有减水和抑泥作用的复合剂及其制备方法。

2、本专利技术是通过如下技术方案实现的:

3、一种具有减水和抑泥作用的复合剂的制备方法,包括步骤如下:

4、(1)多元醇酯的制备

<p>5、将20-70份多元醇、100-110份有机酸、1-5份催化剂加入200-500份有机溶剂中,在氮气的保护下,加热至100-150℃,搅拌条件下反应6-12h,反应生成物冷却过滤除去催化剂后,真空条件下脱去未反应的酸,即得多元醇酯;

6、(2)多支链聚合物减水组分的制备

7、将20-30份步骤(1)的多元醇酯在60-80℃搅拌下加入到含有80-95份组分a的水溶液中,然后将7-13份组分b、0.1-0.4份引发剂和组分0.5-1份c混匀后逐滴加入体系中,反应6-10h,调节溶液ph至6-7,得到固含量为40-60%的多支链聚合物减水组分;

8、(3)抑泥组分的制备

9、将5-8份天然有机高分子分散于80-100份体积分数为2-10%的弱酸溶液中,在40-70℃条件下,搅拌1-3h使其活化,然后将30-40份质量分数为10-30%的功能基团试剂的水溶液滴加入体系中,加热至70-80℃,反应6-10h后,之后调至ph中性,透析,冻干,得到抑泥组分;

10、(4)复合剂的制备

11、30-40份步骤(2)中的多支链聚合物减水组分与1-5份步骤(3)中的抑泥组分混合均匀,30-50℃保温5-10h,冷却,得到具有减水和抑泥作用的复合剂。

12、根据本专利技术优选的,步骤(1)中,所述多元醇选自单季戊四醇、季戊四醇、丙三醇、丙二醇、二甘醇、三甘醇、四甘醇、甘露糖醇、双季戊四醇、山梨醇、三季戊四醇、三羟甲基丙烷、木糖醇中的一种或两种以上混合。

13、根据本专利技术优选的,步骤(1)中,所述有机酸选自丙烯酸、琥珀酸、富马酸、甲基丙烯酸、衣康酸中的一种或两种以上混合。

14、根据本专利技术优选的,步骤(1)中,所述催化剂选自硅胶粉、有机酸、无机酸、无机酸盐、无机固体酸中的一种或两种以上混合。

15、进一步优选的,所述无机固体酸为al2o3粉、x型分子筛、氧化硅、y型分子筛、zsm型分子筛、sapo型分子筛、γ-氧化铝、η-氧化铝、θ-氧化铝、zsm-5沸石和蒙脱土中的一种或两种以上混合。

16、进一步优选的,所述无机酸盐选自磷酸一钠、磷酸二钠、次磷酸钠中的一种或两种以上混合。

17、进一步优选的,所述有机酸选自对甲苯磺酸、柠檬酸、乙醇酸、醋酸、酒石酸、苹果酸、甲酸、丙酸、丁酸、异丁酸、戊酸、异戊酸、草酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸、植酸、已二酸、羟基乙酸、丙烯酸、甲基丙烯酸、乳酸、葡萄糖酸、马来酸、苯甲酸、水杨酸中的一种或两种以上混合。

18、进一步优选的,所述无机酸选自硫酸、磷酸、次氯酸、氯酸、硼酸、碳酸、硝酸、亚硝酸、盐酸中的一种或两种以上混合。

19、根据本专利技术优选的,步骤(1)中,所述有机溶剂选自1,2-己二醇、甘油、乙二醇、丙二醇、1,2-己二醇、1,2-丙三醇、1,2-丙二醇、二甘醇、1,6-己二醇、三甘醇、1,3-丁二醇、2,3-丁二醇、1,4-丁二醇、n-甲基-2-吡咯烷酮中的一种或两种以上混合。

20、根据本专利技术优选的,步骤(2)中,所述组分a选自乙烯基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酸烯丙酯的硅聚物中的一种或两种以上混合。

21、根据本专利技术优选的,步骤(2)中,所述组分b选自聚合单体或聚合单体的混合物或单体和聚合大分子单体的混合物,聚合单体带有丙烯酸类、甲基丙烯酸类、氨基酸环内酸酐类、马来酸类、富马酸类、衣康酸类、柠康酸类的酸性基团中的一种和苯乙烯或乙烯基类的可聚合c=c官能团的至少一种。

22、进一步优选的,所述氨基酸环内酸酐类为l-天冬氨酸-4-苄酯-n-羧基环内酸酐或l-谷氨酸-5-苄酯-n-羧基环内酸酐;

23、根据本专利技术优选的,步骤(2)中,所述引发剂选自硝酸铈铵、过硫酸铵、偶氮二异丁基脒盐酸盐、过硫酸钾、过氧化氢中的一种或两种以上混合。

24、根据本专利技术优选的,步骤(2)中,所述组分c为含磺酸根单体的阴离子单体、不饱和双键的两性离子单体或阳离子单体中的一种或两种以上混合。

25、进一步优选的,含磺酸根单体选自苯乙烯磺酸钠、甲基丙烯磺酸钠、对苯乙烯磺酸、甲基对苯乙烯磺酸、丙烯磺酸钠、2-丙烯酰胺-2-甲基丙烯磺酸中的一种或两种以上混合。

26、进一步优选的,不饱和双键的两性离子单体选自[2-(甲基丙烯酰基氧基)乙基]二甲基-(3-磺酸丙基)氢氧化铵、羧基甜菜碱丙烯酰胺、2-[[2-(甲基丙烯酰氧基)乙基]二甲基氨]乙酸酯、2-(甲基丙烯酰氧基)乙基-2-(三甲基氨基)乙基磷酸酯、羧基甜菜碱甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酰乙基羧酸基甜菜碱、磺基甜菜碱甲基丙烯酸酯、[2-(丙烯酰基氧基)乙基]二甲基-(3-磺酸丙基)氢氧化铵、磺基甜菜碱丙烯酰胺、2-(丙烯酰氧基)乙基-2-(三甲基氨基)乙基磷酸酯、羧基甜菜碱甲基丙烯酸酯、磺基甜菜碱甲基丙烯酰胺、3-[[2-(甲基丙烯酰氧)乙基]二甲基铵]丙酸酯中的一种或两种以上混合。

27、进一步优选的,所述阳离子单体为丙烯酰氧乙基烷基季铵盐和/或烯丙基烷基季铵盐。

28、进一步优选的,丙烯酰氧乙基烷基季铵盐选自丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、二甲基二烯丙基氯化铵甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、丙烯酰氧乙基三甲基溴化铵、甲基丙烯酰氧乙基三甲基溴化铵、丙烯酰氧乙基-十二烷基-二甲基氯化铵、甲基丙烯酰氧乙基-十二烷基本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种具有减水和抑泥作用的复合剂的制备方法,包括步骤如下:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述多元醇选自单季戊四醇、季戊四醇、丙三醇、丙二醇、二甘醇、三甘醇、四甘醇、甘露糖醇、双季戊四醇、山梨醇、三季戊四醇、三羟甲基丙烷、木糖醇中的一种或两种以上混合;

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述有机溶剂选自1,2-己二醇、甘油、乙二醇、丙二醇、1,2-己二醇、1,2-丙三醇、1,2-丙二醇、二甘醇、1,6-己二醇、三甘醇、1,3-丁二醇、2,3-丁二醇、1,4-丁二醇、N-甲基-2-吡咯烷酮中的一种或两种以上混合。

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述组分A选自乙烯基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酸烯丙酯的硅聚物中的一种或两种以上混合。

5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述组分B选自聚合单体或聚合单体的混合物或单体和聚合大分子单体的混合物,聚合单体带有丙烯酸类、甲基丙烯酸类、氨基酸环内酸酐类、马来酸类、富马酸类、衣康酸类、柠康酸类的酸性基团中的一种和苯乙烯或乙烯基类的可聚合C=C官能团的至少一种;所述氨基酸环内酸酐类为L-天冬氨酸-4-苄酯-N-羧基环内酸酐或L-谷氨酸-5-苄酯-N-羧基环内酸酐。

6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述引发剂选自硝酸铈铵、过硫酸铵、偶氮二异丁基脒盐酸盐、过硫酸钾、过氧化氢中的一种或两种以上混合,所述组分C为含磺酸根单体的阴离子单体、不饱和双键的两性离子单体或阳离子单体中的一种或两种以上混合;

7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,调节溶液pH的pH调节剂为碳酸氢钠、磷酸二氢钠、甲醇钠、乙醇钠、乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、三异丙醇胺、磷酸氢二钠、乙醇胺中的一种或两种以上混合。

8.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)中,所述天然有机高分子包括壳聚糖、羧甲基壳聚糖、丝素蛋白、玉米蛋白、藻酸盐、壳透明质酸、海藻酸、海藻酸钠、海藻酸铵、海藻酸钙、海藻酸镁、海藻酸钾、海藻酸丙二醇、葡聚糖中的一种或两种以上混合,所述弱酸溶液为蚁酸、冰醋酸、酒石酸、柠檬酸中的一种,

9.一种具有减水和抑泥作用的复合剂,采用权利要求1-8任一所述的方法制得。

10.权利要求9所述的具有减水和抑泥作用的复合剂在混凝土中的应用,复合剂的添加量为混凝土质量的0.2-1wt%。

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【技术特征摘要】

1.一种具有减水和抑泥作用的复合剂的制备方法,包括步骤如下:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述多元醇选自单季戊四醇、季戊四醇、丙三醇、丙二醇、二甘醇、三甘醇、四甘醇、甘露糖醇、双季戊四醇、山梨醇、三季戊四醇、三羟甲基丙烷、木糖醇中的一种或两种以上混合;

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述有机溶剂选自1,2-己二醇、甘油、乙二醇、丙二醇、1,2-己二醇、1,2-丙三醇、1,2-丙二醇、二甘醇、1,6-己二醇、三甘醇、1,3-丁二醇、2,3-丁二醇、1,4-丁二醇、n-甲基-2-吡咯烷酮中的一种或两种以上混合。

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述组分a选自乙烯基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酸烯丙酯的硅聚物中的一种或两种以上混合。

5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述组分b选自聚合单体或聚合单体的混合物或单体和聚合大分子单体的混合物,聚合单体带有丙烯酸类、甲基丙烯酸类、氨基酸环内酸酐类、马来酸类、富马酸类、衣康酸类、柠康酸类的酸性基团中的一种和苯乙烯或乙烯基类的可聚合c=c官能团的至少一种;所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:翟浩然刘欣邹德路孙春辉钟爱清刘忠山崔言民单裕隆刘春光孔正常萍刘海涛孔祥斋应瑞梅孙华东
申请(专利权)人:山东高速城乡发展集团有限公司
类型:发明
国别省市:

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