CN103159427A - 一种聚羧酸减水剂 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及混凝土外加剂——减水剂领域，尤其涉及一种聚羧酸减水剂，其特征在于，其各原料组分按重量份数比如下：甲基烯基聚氧乙烯360.5-370份、外加去离子水一186.25-190.00份、及所述重量比例的双氧水水溶液；由硫酸铵40％水溶液、维生素C及去离子水组成的A溶液；由丙烯酸和去离子水组成的B1溶液；B2溶液；最后补外加去离子水二。与现有技术相比，本发明的有益效果是：该减水剂采用氧化-还原反应原理合成，生产工艺简单，该减水剂对于含泥量小于8％的砂适应性好，掺量低、减水率高，减水率可高达30％，可用于配制高强以及高性能混凝土。
Description
技术领域
本发明涉及混凝土外加剂——减水剂领域，尤其涉及一种聚羧酸减水剂。
背景技术
减水剂的发展历史分为三个阶段：以木质素磺酸钙为代表的第一代普通减水剂阶段；以萘系为代表的第二代高效减水剂阶段；以聚羧酸系为代表的第三代高性能减水剂阶段。与前两代减水剂相比，第三代聚羧酸系高性能减水剂有很多特点：1)在合成工艺上，聚羧酸系高性能减水剂采用不饱和单体共聚合成而不是传统减水剂使用的缩聚合成，因此该类减水剂的合成原料非常之多。2)在分子结构上，聚羧酸系高性能减水剂的分子结构是线形梳状结构，而不是传统减水剂单一的线形结构。该类减水剂主链上聚合有多种不同的活性基团，如羧酸基团(-COOH)、羟基基团(-OH)、磺酸基团(-SO3Na)等，可以产生静电斥力效应；其侧链带有亲水性的非极性活性基团，具有较高的空间位阻效应。由于其广泛的原料来源，独特的分子结构，故而具有前两代减水剂不可比拟的优点，加上在合成过程中不使用甲醛，属绿色环保产品，因此，近年来，成为国内外混凝土外加剂研究开发的热点。聚羧酸系高性能减水剂因其减水率高、保坍性能好、掺量低、无污染、成本低等优异性能，适宜配制高强超高强混凝土、高流动性及自密实混凝土，但其存在对混凝土中砂的含泥量特别敏感的问题，当砂中含泥量大于5％，减水剂效果显著下降。
发明内容
本发明的目的是提供一种聚羧酸减水剂，克服现有技术的不足，采用独特的成分配比，使该减水剂对含泥量高的砂适应性好，适合本地区混凝土搅拌站使用。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
甲基烯基聚氧乙烯OXAB-501 360.5-370份
外加去离子水一 186.25-190.00份
双氧水水溶液20-30份，其中各原料组分按重量份数比，双氧水∶去离子水＝(1.59-1.60)∶(20-25)；
A溶液100-130份，其中各原料组分按重量份数比，硫酸铵40％水溶液∶维生素C∶去离子水＝(0.875-0.900)∶(0.585-0.600)∶(116.1-120.0)；
B1溶液10-15份，其中各原料组分按重量份数比，丙烯酸∶去离子水＝(11.3-12.0)∶(2.8-3.0)；
B2溶液25-35份，其中各原料组分按重量份数比，丙烯酸∶去离子水＝(23.75-25.0)∶(5.95-6.00)；
中和碱液40-50份，其中各原料组分按重量份数比，氢氧化钠∶去离子水＝(14.01-15.0)∶(32.63-33.00)；
外加去离子水二，225.15-226.66份。
所述甲基烯基聚氧乙烯OXAB-501的分子量为2400，起大分子单体作用。
所述双氧水浓度为25-30％，起氧化剂作用。
所述丙烯酸是分析纯，起小分子单体作用。
所述去离子水的电阻率应低于106Ω.cm。
所述的一种聚羧酸减水剂的制备方法：采用氧化-还原反应，在烧瓶中加入所述重量比的甲基烯基聚氧乙烯和外加去离子水一，加热到50-52℃至完全溶解后，继续升温至60-65℃，加入全部配方量的双氧水水溶液，同时开始滴加A溶液和B1溶液，滴加1-2小时；B1溶液滴完后，A溶液继续滴加，同时开始滴加B2溶液，B2溶液1-2小时滴完，A溶液再继续滴加0.5-1小时全部滴完；静置老化1-2小时，自然降温至40℃以下，用中和碱液中和至PH值6-8，最后补加所述重量比的外加去离子水二至混合物固含量30-42％即为成品，出料。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)该减水剂采用氧化-还原反应原理合成，生产工艺简单，该减水剂对于含泥量小于8％的砂适应性好，掺量低、减水率高，减水率可高达30％，可用于配制高强以及高性能混凝土。
2)坍落度经时损失小，预拌混凝土2h坍落度损失小于15％，这对于商品混凝土的长距离运输及泵送施工极为有利；混凝土收缩小，可明显降低混凝土收缩，显著提高混凝土体积稳定性及耐久性。
3)混凝土工作性好，即使在高坍落度情况下，也不会有明显的离析、泌水现象，混凝土外观颜色均一，对于配制高流动性混凝土、自流平混凝土、自密实混凝土、清水饰面混凝土极为有利；用于配制高标号混凝土时，混凝土工作性好、粘聚性好，混凝土易于搅拌。
4)与不同品种水泥和掺合料相容性好，尤其与矿渣水泥相容性非常好，解决了采用其它类减水剂与胶凝材料相容性问题。
5)含碱量≤0.2％，产品无毒无害，是绿色环保产品，有利于可持续发展，同时成本低于其它同类产品。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明：
实施例1
一种聚羧酸减水剂，其各原料组分按如下所述重量配比准备：
甲基烯基聚氧乙烯OXAB-501 360.5克
外加去离子水一 186.25克
双氧水水溶液21.59克，其中双氧水∶去离子水＝1.59克∶20克；
A溶液121.46克，其中硫酸铵40％水溶液∶维生素C∶去离子水＝0.875克∶0.585克∶120.0克；
B1溶液14.3克，其中丙烯酸∶去离子水＝11.3克∶3.0克；
B2溶液31克，其中丙烯酸∶去离子水＝25.0克∶6.00克；
中和碱液47.01克，其中氢氧化钠∶去离子水＝14.01克∶33.00克；
外加去离子水二 225.15g。
制备方法如下：在四口烧瓶中加入360.5g甲基烯基聚氧乙烯OXAB-501和186.25g外加去离子水一，加热到50-52℃至完全溶解后，升温至60-65℃，一次性加入21.59克的双氧水水溶液，开始同时向上述混合物中滴加A溶液和B1溶液，1.5小时后B1溶液滴完，然后开始滴加B2溶液，B2溶液1.5小时滴完后，A溶液继续滴加0.5小时后滴完，静置老化1小时，自然降温至40℃以下，用中和碱液中和至混合物的PH值为6-8，补外加去离子水二225.15g，最后补至混合物总固含量为30-42％即为产品，出料，产品主要性能指标见表1，本产品在混凝土中的比例为0.8％。
表1实施例1产品主要性能指标
实施例2
一种聚羧酸减水剂，其各原料组分重量配比如下：
甲基烯基聚氧乙烯OXAB-501 370克
外加去离子水一 190克
双氧水水溶液23.6克，其中双氧水∶去离子水＝1.6克∶22克；
A溶液117.6克，其中硫酸铵40％水溶液∶维生素C∶去离子水＝0.9克∶0.6克∶116.1克；
B1溶液14.8克，其中丙烯酸∶去离子水＝12.0克∶2.8克；
B2溶液29.7克，其中丙烯酸∶去离子水＝23.75克∶5.95克；
中和碱液47.63克，其中氢氧化钠∶去离子水＝15.0克∶32.63克；
外加去离子水二 226.66g。
制备方法如下：在四口烧瓶中加入370g甲基烯基聚氧乙烯OXAB-501和190g外加去离子水一，加热到50-52℃至完全溶解后，升温至60-65℃，一次性加入23.6克的双氧水水溶液，开始同时向上述混合物中滴加A溶液和B1溶液，1.5小时后B1溶液滴完，然后开始滴加B2溶液，B2溶液1.5小时滴完后，A溶液继续滴加0.5小时后滴完，静置老化1小时，自然降温至40℃以下，用中和碱液中和至混合物的PH值为6-8，补外加去离子水二226.66g，最后补至混合物总固含量为30-42％即为产品，出料，产品主要性能指标见表2，本产品在混凝土中的比例为0.9％。
表2实施例2中产品主要性能指标
Claims (6)
1.一种聚羧酸减水剂，其特征在于，其各原料组分按重量份数比如下：
甲基烯基聚氧乙烯OXAB-501 360.5-370份
外加去离子水一 186.25-190.00份
双氧水水溶液20-30份，其中各原料组分按重量份数比，双氧水∶去离子水＝(1.59-1.60)∶(20-25)；
A溶液100-130份，其中各原料组分按重量份数比，硫酸铵40％水溶液∶维生素C∶去离子水＝(0.875-0.900)∶(0.585-0.600)∶(116.1-120.0)；
B1溶液10-15份，其中各原料组分按重量份数比，丙烯酸∶去离子水＝(11.3-12.0)∶(2.8-3.0)；
B2溶液25-35份，其中各原料组分按重量份数比，丙烯酸∶去离子水＝(23.75-25.0)∶(5.95-6.00)；
中和碱液40-50份，其中各原料组分按重量份数比，氢氧化钠∶去离子水＝(14.01-15.0)∶(32.63-33.00)；
外加去离子水二，225.15-226.66份。
2.根据权利要求1所述的一种聚羧酸减水剂，其特征在于，所述甲基烯基聚氧乙烯OXAB-501的分子量为2400，起大分子单体作用。
3.根据权利要求1所述的一种聚羧酸减水剂，其特征在于，所述双氧水浓度为25-30％，起氧化剂作用。
4.根据权利要求1所述的一种聚羧酸减水剂，其特征在于，所述丙烯酸是分析纯，起小分子单体作用。
5.根据权利要求1所述的一种聚羧酸减水剂，其特征在于，所述去离子水的电阻率应低于106Ω.cm。
6.权利要求1所述的一种聚羧酸减水剂的制备方法，其特征在于，采用氧化-还原反应，在烧瓶中加入所述重量比的甲基烯基聚氧乙烯和外加去离子水一，加热到50-52℃至完全溶解后，继续升温至60-65℃，加入全部配方量的双氧水水溶液，同时开始滴加A溶液和B1溶液，滴加1-2小时；B1溶液滴完后，A溶液继续滴加，同时开始滴加B2溶液，B2溶液1-2小时滴完，A溶液再继续滴加0.5-1小时全部滴完；静置老化1-2小时，自然降温至40℃以下，用中和碱液中和至PH值6-8，最后补加所述重量比的外加去离子水二至混合物固含量30-42％即为成品，出料。
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