CN103030324A - 水泥缓凝剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示了一种水泥缓凝剂，包括以下的组分和含量：含有羧酸基团的多元共聚物，重量份数为50～65；有机磷酸及其盐类，重量份数为20～35；有机酸，重量份数为15～20。本发明还揭示了一种水泥缓凝剂的制备方法，包括如下的步骤：制备含有羧酸基团的多元共聚物；在搅拌机中制备有机磷酸及其盐类，搅拌时间为5～8分钟；向搅拌机中加入有机酸，继续搅拌20～25分钟；向搅拌机中加入含有羧酸基团的多元共聚物，其中含有羧酸基团的多元共聚物、有机磷酸及其盐类和有机酸的重量比为50～65∶20～35∶15～20，收集产物。

Description

水泥缓凝剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及化工领域，尤其涉及一种水泥缓凝剂及其制备方法。
背景技术
缓凝剂的作用是延缓水泥或者混凝土的凝结时间，并且缓凝剂对水泥的后期强度无明显影响的，缓凝剂是一种混合与水泥的外加剂。常用的缓凝剂的主要成分为多羟基化合物、羟基羧酸盐及其衍生物、高糖木质素磺酸盐，因其兼有减水作用，也称缓凝减水剂。此外，一些无机盐如氯化锌、硼酸盐、各种磷酸盐也有缓凝作用。在缓凝剂中还可以添加提高耐久性的外加剂：引气剂、防水剂、防锈剂等。通常缓凝剂的掺量为水泥用量的0.1～0.6％。缓凝剂适用于高温条件下连续灌筑混凝土、大体积混凝土、预拌混凝土和泵送混凝土。
缓凝剂种类很多，常用的主要有：木质素磺酸盐及其衍生物、低分子量纤维素及其衍生物、羟基羧酸(盐)、有机膦酸(盐)、硼酸(盐)、复合物等。近年来，国内外针对原有缓凝剂存在的缺陷进行了不断改进，也新开发了一些缓凝剂。从分子量的大小或合成方法的角度可以分为两大类：有机化合物和聚合物。研究较多的有机物主要是有机膦酸(盐)。用作缓凝剂的聚合物通常是低聚物，其分子量一般为数千，多通过共聚反应制得，研究较多的聚合物是含有羧基、膦酸基、磺酸基的聚合物。相对来说，羟基羧酸(盐)、有机膦酸(盐)等有机物类缓凝剂掺量较少，但比较敏感；而聚合物类缓凝剂掺量较大，但掺量与稠化时间线性关系较好。
发明内容
本发明旨在提出一种水泥缓凝剂及其制备方法。
根据本发明的一实施例，提出一种水泥缓凝剂，包括以下的组分和含量：
含有羧酸基团的多元共聚物，重量份数为50～65；
有机磷酸及其盐类，重量份数为20～35；
有机酸，重量份数为15～20。
在一个实施例中，含有羧酸基团的多元共聚物的相对分子质量为5000～6000。该含有羧酸基团的多元共聚物为二元或三元共聚物，其中的共聚单体包含不饱和羧酸和乙烯磺酸盐。
在一个实施例中，有机磷酸为羟基乙叉二磷酸。有机酸为柠檬酸。
根据本发明的一实施例，提出一种水泥缓凝剂的制备方法，包括如下的步骤：
制备含有羧酸基团的多元共聚物；
在搅拌机中制备有机磷酸及其盐类，搅拌时间为5～8分钟；
向搅拌机中加入有机酸，继续搅拌20～25分钟；
向搅拌机中加入含有羧酸基团的多元共聚物，其中含有羧酸基团的多元共聚物、有机磷酸及其盐类和有机酸的重量比为50～65∶20～35∶15～20，收集产物。
在一个实施例中，含有羧酸基团的多元共聚物的相对分子质量为5000～6000。含有羧酸基团的多元共聚物为二元或三元共聚物，其中的共聚单体包含不饱和羧酸和乙烯磺酸盐。
在一个实施例中，有机磷酸为羟基乙叉二磷酸。有机酸为柠檬酸。
附图说明
图1揭示了根据本发明的一实施例的水泥缓凝剂的制备方法的流程图。
具体实施方式
参考图1所示，本发明揭示了一种水泥缓凝剂的制备方法，该方法包括如下的步骤：
102.制备含有羧酸基团的多元共聚物。在一个实施例中，含有羧酸基团的多元共聚物的相对分子质量为5000～6000。含有羧酸基团的多元共聚物为二元或三元共聚物，其中的共聚单体包含不饱和羧酸和乙烯磺酸盐。
104.在搅拌机中制备有机磷酸及其盐类，搅拌时间为5～8分钟。在一个实施例中，有机磷酸为羟基乙叉二磷酸。
106.向搅拌机中加入有机酸，继续搅拌20～25分钟。在一个实施例中，有机酸为柠檬酸。
108.向搅拌机中加入含有羧酸基团的多元共聚物，其中含有羧酸基团的多元共聚物、有机磷酸及其盐类和有机酸的重量比为50～65∶20～35∶15～20，收集产物。
根据图1所示的制备方法，可以制备得到一种水泥缓凝剂，该水泥缓凝剂包括以下的组分和含量：
含有羧酸基团的多元共聚物，重量份数为50～65。在一个实施例中，含有羧酸基团的多元共聚物的相对分子质量为5000～6000。含有羧酸基团的多元共聚物为二元或三元共聚物，其中的共聚单体包含不饱和羧酸和乙烯磺酸盐。
有机磷酸及其盐类，重量份数为20～35。在一个实施例中，有机磷酸为羟基乙叉二磷酸。
有机酸，重量份数为15～20。在一个实施例中，有机酸为柠檬酸。
下面介绍两个具体的实施例。
第一实施例：
由不饱和羧酸和乙烯磺酸盐制备共聚单体，基于共聚单体形成二元共聚物，制备具有5000～6000的相对分子质量的含有羧酸基团的多元共聚物。在搅拌机中加入羟基乙叉二磷酸和氯化钠，搅拌5～8分钟。之后向搅拌机中加入柠檬酸，继续搅拌20～25分钟。然后再向搅拌机中加入之前制备的含有羧酸基团的多元共聚物，其中含有羧酸基团的多元共聚物、有机磷酸及其盐类和有机酸的重量比为55∶30∶15，收集产物。
第二实施例：
由不饱和羧酸和乙烯磺酸盐制备共聚单体，基于共聚单体形成三元共聚物，制备具有5000～6000的相对分子质量的含有羧酸基团的多元共聚物。在搅拌机中加入羟基乙叉二磷酸和氯化钠，搅拌5～8分钟。之后向搅拌机中加入柠檬酸，继续搅拌20～25分钟。然后再向搅拌机中加入之前制备的含有羧酸基团的多元共聚物，其中含有羧酸基团的多元共聚物、有机磷酸及其盐类和有机酸的重量比为60∶20∶20，收集产物。

Claims (10)

1.一种水泥缓凝剂，其特征在于，包括以下的组分和含量：
含有羧酸基团的多元共聚物，重量份数为50～65；
有机磷酸及其盐类，重量份数为20～35；
有机酸，重量份数为15～20。
2.如权利要求1所述的水泥缓凝剂，其特征在于，所述含有羧酸基团的多元共聚物的相对分子质量为5000～6000。
3.如权利要求2所述的水泥缓凝剂，其特征在于，所述含有羧酸基团的多元共聚物为二元或三元共聚物，其中的共聚单体包含不饱和羧酸和乙烯磺酸盐。
4.如权利要求1所述的水泥缓凝剂，其特征在于，所述有机磷酸为羟基乙叉二磷酸。
5.如权利要求1所述的水泥缓凝剂，其特征在于，所述有机酸为柠檬酸。
6.一种水泥缓凝剂的制备方法，其特征在于，包括：
制备含有羧酸基团的多元共聚物；
在搅拌机中制备有机磷酸及其盐类，搅拌时间为5～8分钟；
向搅拌机中加入有机酸，继续搅拌20～25分钟；
向搅拌机中加入含有羧酸基团的多元共聚物，其中含有羧酸基团的多元共聚物、有机磷酸及其盐类和有机酸的重量比为50～65∶20～35∶15～20，收集产物。
7.如权利要求6所述的水泥缓凝剂的制备方法，其特征在于，所述含有羧酸基团的多元共聚物的相对分子质量为5000～6000。
8.如权利要求7所述的水泥缓凝剂的制备方法，其特征在于，所述含有羧酸基团的多元共聚物为二元或三元共聚物，其中的共聚单体包含不饱和羧酸和乙烯磺酸盐。
9.如权利要求6所述的水泥缓凝剂的制备方法，其特征在于，所述有机磷酸为羟基乙叉二磷酸。
10.如权利要求6所述的水泥缓凝剂的制备方法，其特征在于，所述有机酸为柠檬酸。
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