CN103241977B - 一种建筑干粉砂浆用保水剂及其制备方法和应用 - Google Patents

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本发明涉及一种建筑干粉砂浆用添加剂，具体涉及一种建筑干粉砂浆用新型保水剂及其制备方法和应用，制备方法为，将磺酸类单体、酰胺类单体和溶剂混合加热至45℃-55℃，保温0.2-1时，然后将反应体系的pH值调至5-7；向反应体系中加入交联剂，加热至55℃-80℃，再加入引发剂后反应2-8小时，冷却至室温后将体系pH至调至中性即可。所述磺酸类单体、酰胺类单体、溶剂、交联剂和引发剂的重量比为1:0.05-0.2:0.5-2.5:0.01-0.2:0.01-0.1。所述保水剂具有良好的保水性和触变性，价格便宜，可部分或完全取代纤维素醚类保水剂，可应用于水泥砂浆、石膏基砂浆、砂浆增稠剂或砂浆粘结剂。

Description

一种建筑干粉砂浆用保水剂及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及一种建筑干粉砂浆用添加剂，具体涉及一种建筑干粉砂浆用新型保水剂及其制备方法和应用。
背景技术
干粉砂浆是指经干燥筛分处理的骨料(如石英砂)、无机胶凝材料(如水泥)和添加剂(如聚合物)等按一定比例进行物理混合而成的一种颗粒状或粉状，以袋装或散装的形式运至工地，加水拌和后即可直接使用的物料。干粉砂浆在建筑业中以薄层发挥粘结、衬垫、防护和装饰作用，建筑和装修工程应用极为广泛。随着科学技术的发展，干粉砂浆越来越多的应用于居民住宅及公共基础建设，例如建筑墙体装饰中大量使用的腻子，建筑节能保温中使用的界面砂浆、抗裂砂浆、粘结砂浆等。随着干粉砂浆广泛应用，人们对砂浆的性能提出了各种新的要求，现在的砂浆已不再是只简单要求强度合格即可，对保水性、触变性、粘结性、施工性能等的要求也在逐渐提高，砂浆添加剂的加入，很好地解决了这些问题。
纤维素醚类保水剂在建材工业具有极其广泛的用途，用量很大，可以作为保水剂、增稠剂、粘结剂等。在各种干粉砂浆中，纤维素醚起到重要的作用，纤维素醚对于砂浆体系的保水性、需水量、粘结性、缓凝性和施工性能有着重要的影响。纤维素醚不仅保水性能优异，还具有粘聚力高、耐久性好等特点。近年来，随着棉花与木材价格的上涨，纤维素醚类保水剂价格不断攀升，使用成本太高限制了其在干粉砂浆中的应用。因此能够制得取代或部分取代目前使用的价格较高的纤维素醚类保水剂的产品具有重要的现实意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种建筑干粉砂浆用新型保水剂，该保水剂具有优良的缓凝性和触变性、保水率高、成本低。
本发明的另一个目的提供了上述建筑干粉砂浆用新型保水剂的制备方法，该制备工艺简单、原料易得。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种建筑干粉砂浆用新型保水剂的制备方法，其步骤包括如下步骤：将磺酸类单体、酰胺类单体和溶剂混合加热至45℃-55℃，保温0.2-1时，然后将反应体系的pH值调至5-7；向反应体系中加入交联剂，加热至55℃-80℃，再加入引发剂后反应2-8小时，冷却至室温后将体系pH至调至中性即可。优选的，向反应体系中加入交联剂，加热至60℃-70℃，再加入引发剂后反应3-5小时，冷却至室温后将体系pH至调至中性。
所述磺酸类单体、酰胺类单体、溶剂、交联剂和引发剂的重量比为1:0.05-0.2:0.5-2.5:0.01-0.2:0.01-0.1。
所述磺酸类单体选自甲基丙烯磺酸钠、苯乙烯磺酸钠、乙烯基磺酸钠、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸或2-甲基丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸中的任一种。
所述酰胺类单体选自丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、异丙基丙烯酰胺、N-乙烯基已内酰胺、N-乙烯基-2-吡咯烷酮或N,N-亚甲基双丙烯酰胺中的任一种。
所述溶剂选自水、甲醇、乙醇或异丙醇中的任一种。
所述交联剂选自乙二醇二烯丙基醚、二甘醇二烯丙基醚或三甘醇二烯丙基醚中的任一种。
所述引发剂选自过硫酸铵、过硫酸钾或过氧化苯甲酰中的任一种。
通过上述方法可以得到建筑干粉砂浆用新型保水剂。
所述建筑干粉砂浆用新型保水剂可应用于水泥砂浆、石膏基砂浆、砂浆增稠剂或砂浆粘结剂中。
本发明的有益效果是：
1、所述建筑干粉砂浆用新型保水剂具有良好的保水性和触变性，其他性能也同纤维素醚类保水剂的性能相当，价格便宜，可部分或完全取代纤维素醚类保水剂，降低使用成本。
2、所述建筑干粉砂浆用新型保水剂的制备工艺简单、原料易得。
3、所述建筑干粉砂浆用新型保水剂可应用于水泥砂浆、石膏基砂浆、砂浆增稠剂或砂浆粘结剂，具有良好的应用前景。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明作进一步说明：
实施例1
在三口烧瓶中加入185g2-甲基丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、水300mL和17.4g甲基丙烯酰胺；将溶液加热至50℃保温30分钟，然后用液碱(浓度为30％的氢氧化钠溶液)作为pH调节剂，将溶液的pH调至5；加入6g乙二醇二烯丙基醚(交联剂)，将反应溶液加热至62℃，然后加入4g的过硫酸铵(引发剂)，将反应溶液搅拌半小时后保温4小时，冷却至室温，用液碱将反应体系调节至中性，即得到建筑干粉砂浆用新型保水剂。
实施例2
在三口烧瓶中加入180g2-甲基丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、甲醇300mL和17.0g丙烯酰胺。将溶液加热至55℃保温40分钟，然后用液碱(浓度为30％的氢氧化钠溶液)作为pH调节剂，将溶液的pH调至6。加入13g乙二醇二烯丙基醚(交联剂)。将反应溶液加热至65℃，然后加入4g的过硫酸钾(引发剂)，将反应溶液搅拌半小时后保温4.5小时，冷却至室温，用液碱将反应体系调节至中性，即得到建筑干粉砂浆用新型保水剂。
实施例3
在三口烧瓶中加入185g苯乙烯磺酸钠、水300mL和17.4g甲基丙烯酰胺。将溶液加热至60℃保温30分钟，然后用液碱(浓度为30％的氢氧化钠溶液)作为pH调节剂，将溶液的pH调至5。加入4g二甘醇二烯丙基醚(交联剂)。将反应溶液加热至70℃，然后加入4g的过硫酸钾(引发剂)，将反应溶液搅拌半小时后保温5小时，冷却至室温，用液碱将反应体系调节至中性，即得到建筑干粉砂浆用新型保水剂。
实施例4
在三口烧瓶中加入200g苯乙烯磺酸钠、100g2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，乙醇300mL和18g异丙基丙烯酰胺。将溶液加热至55℃保温50分钟，然后用液碱(浓度为30％的氢氧化钠溶液)作为pH调节剂，将溶液的pH调至6。加入16g三甘醇二烯丙基醚(交联剂)。将反应溶液加热至67℃，然后加入4g的过硫酸铵(引发剂)，反应溶液再搅拌半小时后保温5小时，冷却至室温，用液碱将反应体系调节至中性，即得到建筑干粉砂浆用新型保水剂。
实施例5
在三口烧瓶中加入185g甲基丙烯磺酸钠、100g2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，水300mL和17.4g N-乙烯基-2-吡咯烷酮。将溶液加热至50℃保温30分钟，然后用液碱(浓度为30％的氢氧化钠溶液)作为pH调节剂，将溶液的pH调至5.5。加入13g乙二醇二烯丙基醚(交联剂)。将反应溶液加热至68℃，然后加入4g的过硫酸铵(引发剂)，反应溶液再搅拌半小时后保温5小时，冷却至室温，用液碱将反应体系调节至中性，即得到建筑干粉砂浆用新型保水剂。
本实施例中的制备得到的保水剂在砂浆中的性能测试：
按砂加气混凝土砌块墙体应用技术规程附录B保水性试验方法(DBJ/CT035)进行保水性试验，保水率为新拌砂浆经滤纸吸水15分钟后的保水性。
将500g水泥、500g细砂和实施例1-实施例5中制得的2.0g保水剂(固体)混合均匀后测试各项指标；将本发明的保水剂更换成市场上的普通纤维素醚类保水剂，其他条件不变，进行对比测试；将实施例1中制得保水剂与市场上的普通纤维素醚类保水剂按照重量比为3:7混合(即实施例1中制得保水剂0.6g加上普通纤维素醚类保水剂1.4g，共2.0g)，其他条件不变，进行对比测试；将实施例2中制得保水剂与市场上的普通纤维素醚类保水剂按照重量比为3:7混合(即实施例2中制得保水剂0.6g加上普通纤维素醚类保水剂1.4g，共2.0g)，其他条件不变；测试结果如表1所示：
表1本实施例中的制备得到的建筑干粉砂浆用新型保水剂在砂浆中的性能测试
从表1中的测试数据可以看出，本发明的新型保水剂与市场上的普通纤维素醚类保水剂在相同掺量下的保水性比较接近，而且不影响抗压强度，砂浆的泌水率也与纤维素醚类保水剂相接近，均达到施工性能要求；将本发明中制得的保水剂部分替代纤维素醚类保水剂时，砂浆的保水性也达到4mg/cm2左右，说明本发明的新型保水剂具有良好的保水性和工作性，成本却大大低于纤维素醚类保水剂，可以部分或全部取代纤维素醚类保水剂，广泛应用于水泥砂浆、石膏基砂浆、砂浆增稠剂或砂浆粘结剂。
以上所述为本发明的较佳实施例而已，但本发明不应该局限于该实施例所公开的内容。所以凡是不脱离本发明所公开的精神下完成的等效或修改，都落入本发明保护的范围。

Claims (4)

1.一种建筑干粉砂浆用保水剂的制备方法，其步骤包括如下步骤：将磺酸类单体、酰胺类单体和溶剂混合加热至45℃-55℃，保温0.2-1时，然后将反应体系的pH值调至5-7；向反应体系中加入交联剂，加热至55℃-80℃，再加入引发剂后反应2-8小时，冷却至室温后将体系pH至调至中性即可；
所述磺酸类单体、酰胺类单体、溶剂、交联剂和引发剂的重量比为1:0.05-0.2:0.5-2.5:0.01-0.2:0.01-0.1；
所述磺酸类单体选自甲基丙烯磺酸钠、苯乙烯磺酸钠、乙烯基磺酸钠、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸或2-甲基丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸中的任一种；
所述酰胺类单体选自丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、异丙基丙烯酰胺、N-乙烯基已内酰胺、N-乙烯基-2-吡咯烷酮或N,N-亚甲基双丙烯酰胺中的任一种；
所述交联剂选自乙二醇二烯丙基醚、二甘醇二烯丙基醚或三甘醇二烯丙基醚中的任一种；
所述引发剂选自过硫酸铵、过硫酸钾或过氧化苯甲酰中的任一种。
2.根据权利要求1所述的建筑干粉砂浆用保水剂的制备方法，其特征在于：所述溶剂选自水、甲醇、乙醇或异丙醇中的任一种。
3.一种建筑干粉砂浆用保水剂，其特征在于：通过权利要求1或2所述的方法制备。
4.权利要求3所述的建筑干粉砂浆用保水剂在水泥砂浆、石膏基砂浆、砂浆增稠剂或砂浆粘结剂中的应用。
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