CN108328959A

CN108328959A - 一种聚羧酸三高母液及其制造方法

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Publication number: CN108328959A
Application number: CN201810142988.3A
Authority: CN
Inventors: 张玉广
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2018-02-11
Filing date: 2018-02-11
Publication date: 2018-07-27

Abstract

本发明提供一种聚羧酸三高母液，由聚醚减水剂大单体28‑40份、丙烯酸3‑8份、次磷酸钠0.1‑0.9份、30％双氧水0.1‑0.8份、过硫酸铵0.1‑0.6份、维生素C0.1‑0.3份、去离子水58‑65份组成。本发明的聚羧酸三高母液在现有技术的基础上兼容了减水性、保坍性，并增加了高抗泥性的性能，获得一种高减水、高抗泥、高保坍融的减水剂母液配方。

Description

一种聚羧酸三高母液及其制造方法

技术领域

本发明属于建筑材料领域，主要涉及水泥添加剂领域，特别涉及一种具有高减水、高抗泥、高保坍融为一体的聚羧酸三高母液，特别是涉及一种聚羧酸三高母液的配方及其合成工艺。

背景技术

聚羧酸减水剂(Polycarboxylate Superplasticizer)是一种高性能减水剂，是水泥混凝土运用中的一种水泥分散剂。广泛应用于公路、桥梁、大坝、隧道、高层建筑等工程。聚羧酸系高性能减水剂是继木钙、萘系、氨基系为代表的高效减水剂之后发展起来的第四代高性能减水剂，是目前世界上最前沿、科技含量最高、应用前景最好、综合性能最优的一种高效减水剂。聚羧酸减水剂具有减水率高、保塑性好、磺酸根和氯离子含量低、生产过程中无需用到甲醛、废液排除量少、分子可设计性强等突出优点，不仅可提高建筑技术的水平，提高混凝土的性能，还可以节约大量的水泥和人力物力，具有较高的价值，这已经是公认的事实。因而，作为一种新型材料，聚羧酸减水剂在大小建筑工程中均得到了广泛的应用，从高速铁路到城市商品混凝土搅拌站，国内许多应用企业开始选择聚羧酸减水剂作为混凝土必不可少的组分。

然而，由于生产高性能混凝土所需的原材料有严格的要求，无论砂、石的含泥量或粉煤灰的细度和烧火量都有严格的要求，所以针对施工高性能混凝土的高效减水剂要求也同样严格，无论是减水剂的减水率，还是减水剂的引气成份都会影响到高性能混凝土的质量。

中国专利文献CN106632881A公开了一种低减水高保坍型聚羧酸减水剂母料，由下述各组分聚合而成，包括：聚醚大单体、丙烯酸、链转移剂、双氧水、维C、液碱、水，其中链转移剂为巯基乙酸(MSDS)、巯基丙酸(MPA)一种或两种组成。中国专利文献CN106477953A公开了一种高减水高保坍型聚羧酸减水剂母料，由下述各组分聚合而成，聚醚大单体、丙烯酸、链转移剂若选择巯基乙酸MSDS，用量为2.00～2.55；若选择巯基丙酸MPA，双氧水、维C、水。合成的聚羧酸减水剂分子量偏小，约为45000～52000；主链长度偏短，支链密度大，减水率高、保坍性好、性价比高。然而，上述文献都用到了链转移剂巯基乙酸或巯基丙酸以提高其减水性或保坍性，无法将二者同时兼容。

因而，获得一种聚羧酸减水剂的减水性、保坍性兼容，同时抗泥性高的减水剂母液配方，具有重要的意义。

发明内容

为了解决现有技术中的上述问题，本发明提供一种聚羧酸三高母液，本发明的聚羧酸三高母液在现有技术的基础上兼容了减水性、保坍性，并增加了高抗泥性的性能。

本发明通过下述技术方案实现：

一种聚羧酸三高母液，包括聚醚减水剂大单体、丙烯酸、次磷酸钠、30％双氧水、过硫酸铵、维生素C、去离子水。

优选所述聚羧酸三高母液，包括聚醚减水剂大单体28-40份、丙烯酸3-8份、次磷酸钠0.1-0.9份、30％双氧水0.1-0.8份、过硫酸铵0.1-0.6份、维生素C0.1-0.3份、去离子水58-65份。

优选所述聚羧酸三高母液，包括聚醚减水剂大单体31-35份、丙烯酸4-5份、次磷酸钠0.5-0.7份、30％双氧水0.2-0.4份、过硫酸铵0.1-0.3份、维生素C0.1-0.15份、去离子水60-63份。

优选所述聚羧酸三高母液，包括聚醚减水剂大单体33份、丙烯酸4.5份、次磷酸钠0.6份、30％双氧水0.3份、过硫酸铵0.2份、维生素C0.12份、去离子水61.28份。

优选所述聚羧酸三高母液，所述聚醚减水剂大单体为甲基烯丙基聚氧乙烯醚。

本发明还提供了所述聚羧酸三高母液的制造方法，包括：其包括以下步骤：配制底料、底料加温、溶解、搅拌、滴加料滴加、保温反应、补水稀释、储存。

所述方法具体为：配制底料，将水与聚醚减水剂大单体混合均匀；将底料升温；将双氧水投入底料中，再次磷酸钠、过硫酸铵投入底料中，将丙烯酸、维生素C分别加入水中溶解得滴加料；将滴加料分别滴入升温后的底料中，进行保温反应，补水稀释得到聚羧酸母液，进一步储存。

优选制造方法中，其中底料升温至24-30℃。主要根据底水的初始温度以及外部加温设备的大小，决定了升温的速度和时间，升温至24-30℃即可。

优选制造方法中，其中保温反应的温度约40℃，2小时。其中，保温反应的温度是滴加料滴加完成、料液自然升温的温度，约40摄氏度左右。滴加完成料液基本已升至温度最高点，滴加完成即开始保温搅拌反应，约2小时。

优选制造方法中，其中丙烯酸水合物滴加约3小时，维生素C水合物滴加约3.5小时。整个过程中，双氧水在聚醚大单体全部溶和反应直接投入底料中的，过硫酸铵、次磷酸钠也直接投入底料中反应。丙烯酸、维生素C先形成水合物后进行滴加，丙烯酸水合物滴加约3小时，维生素C水合物滴加约3.5小时。

本发明中的聚羧酸三高母液中同时含有多种材料，聚醚减水剂大单体、丙烯酸、次磷酸钠、30％双氧水作为氧化剂、过硫酸铵、维生素C作为还原剂，是在聚羧酸母液常温合成工艺的基础上研发的新一代具有高减水、高抗泥、高保坍融为一体的综合性母液。此工艺成本低、性价比高、适应性广泛，是聚羧酸减水剂常温合成创新的新一代产品。

为改进其效果，在现有技术的基础上对其配方进行研究与调整，特别是，在配方中添加了一定量的次磷酸钠、过硫酸铵，兼容了减水性、保坍性，并增加了高抗泥性的性能，获得一种高减水、高抗泥、高保坍融的减水剂母液配方。与现有技术中聚羧酸类母液相比，不但保证了其减水性高，同时可以获得高保坍融性能。由此可见，本发明选自特定的原材料，各种原材料都有它特定的作用，并且不同的原料间可以发生协同效应，使其最大程度发挥效应，特别是各种助剂间的种类和配比选择，也为其达到最佳性质发挥了不可忽略的作用。

本发明的有益效果主要体现在以下几个方面：

(1)与现有技术相比，本发明所述的聚羧酸三高母液，产品属于环保型产品，且用量少，性能优越，无毒无害，无任何污染环境和危害操作工人健康的弊端存在。

(2)本发明所述的聚羧酸三高母液具有高减水、高抗泥、高保坍融性能，其中减水率高，能够用于配制高性能混凝土；同时，坍落度损失度低，有利于混凝土的长距离运输及泵送施工；此外，在含泥情况下，分散效果明显优于传统减水剂，抗泥性能强。

(3)本发明所述的聚羧酸三高母液的制备工艺成本低、性价比高、适应性广泛，且制造出的产品质量稳定，使用成本低。

(4)配比合理：通过筛选组方中的种类和具体配比，各成分相互间起到相辅相成、协同增效的技术效果。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的聚羧酸三高母液进行详细描述，更具体地说明本发明的内容。应当理解，本发明的实施并不局限于下面的实施例，对本发明所做的任何形式上的变通和/或改变都将落入本发明保护范围。

在本发明中，若非特指，所有的份、百分比均为重量单位，所有的设备和原料等均可从市场购得或是本行业常用的。下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常规方法。

实施例1

根据聚羧酸三高母液配方，包括甲基烯丙基聚氧乙烯醚34份、丙烯酸4份、次磷酸钠0.55份、30％双氧水0.25份、过硫酸铵0.15份、维生素C0.14份、去离子水61.6份。将水与聚醚减水剂大单体混合均匀；将底料升温；将双氧水投入底料中，再次磷酸钠、过硫酸铵投入底料中，将丙烯酸、维生素C分别加入水中溶解得滴加料；将滴加料分别滴入升温后的底料中，进行保温反应，补水稀释得到聚羧酸母液，进一步储存。

实施例2

根据聚羧酸三高母液配方，包括甲基烯丙基聚氧乙烯醚31份、丙烯酸4.8份、次磷酸钠0.6份、30％双氧水0.4份、过硫酸铵0.1份、维生素C0.15份、去离子水61份。将水与聚醚减水剂大单体混合均匀；将底料升温；将双氧水投入底料中，再次磷酸钠、过硫酸铵投入底料中，将丙烯酸、维生素C分别加入水中溶解得滴加料；将滴加料分别滴入升温后的底料中，进行保温反应，补水稀释得到聚羧酸母液，进一步储存。

实施例3

根据聚羧酸三高母液配方，包括甲基烯丙基聚氧乙烯醚33份、丙烯酸4.5份、次磷酸钠0.6份、30％双氧水0.3份、过硫酸铵0.2份、维生素C0.12份、去离子水61.28份。将水与聚醚减水剂大单体混合均匀；将底料升温；将双氧水投入底料中，再次磷酸钠、过硫酸铵投入底料中，将丙烯酸、维生素C分别加入水中溶解得滴加料；将滴加料分别滴入升温后的底料中，进行保温反应，补水稀释得到聚羧酸母液，进一步储存。

对比例1

调整聚羧酸母液配方，包括甲基烯丙基聚氧乙烯醚33份、丙烯酸4.5份、巯基乙酸0.8份、30％双氧水0.3份、维生素C0.12份、去离子水61.28份。将水与聚醚减水剂大单体混合均匀；将底料升温；将丙烯酸、维生素C及巯基乙酸加入水中溶解并混合均匀得滴加料；将双氧水及滴加料分别滴入升温后的底料中，进行保温反应，补水稀释得到聚羧酸母液，进一步储存。

对比例2

调整聚羧酸母液配方，包括甲基烯丙基聚氧乙烯醚33份、丙烯酸4.5份、巯基丙酸0.8份、30％双氧水0.3份、维生素C0.12份、去离子水61.28份。将水与聚醚减水剂大单体混合均匀；将底料升温；将丙烯酸、维生素C及巯基丙酸加入水中溶解并混合均匀得滴加料；将双氧水及滴加料分别滴入升温后的底料中，进行保温反应，补水稀释得到聚羧酸母液，进一步储存。

聚羧酸三高母液的性能测试

下面对实施例1-3和对比例1-2制备的聚羧酸三高母液的性能进行测试。

1、聚羧酸三高母液抗泥性能测试

依据国标GB/T8077-2012混凝土外加剂均质性试验方法进行测试，测试结果见表1。

表1

经检测，上述实施例1-3及对比例1-2中所述的聚羧酸三高母液，作为减水剂应用时，掺入量明显低于现有技术中的减水剂。同时，不仅掺入量降低，其抗泥性能更好，同时对混凝土的强度没有任何影响。对比例1-2中所述的减水剂相应试验结果均较好，但均不如实施例1-3中效果更佳。说明实施例1-3中制备的聚羧酸三高母液在现有技术的基础上保证了减水性高、保坍性强兼容的特点，减水率高，能够用于配制高性能混凝土，坍落度损失度低，有利于混凝土的长距离运输及泵送施工，在含泥情况下，分散效果明显优于传统减水剂，抗泥性能强，同时具有高减水、高抗泥、高保坍融性能。

尽管发明人已经对本发明的技术方案做了较为详细的阐述和列举，应当理解，对于本领域一个熟练的技术人员来说，对上述实施例做出修改或者采用等同的替代方案，这对本领域的技术人员而言是显而易见，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims

1.一种聚羧酸三高母液，包括聚醚减水剂大单体、丙烯酸、次磷酸钠、30％双氧水、过硫酸铵、维生素C、去离子水。

2.根据权利要求1所述的聚羧酸三高母液，包括聚醚减水剂大单体28-40份、丙烯酸3-8份、次磷酸钠0.1-0.9份、30％双氧水0.1-0.8份、过硫酸铵0.1-0.6份、维生素C0.1-0.3份、去离子水58-65份。

3.根据权利要求1或2所述的聚羧酸三高母液，包括聚醚减水剂大单体31-35份、丙烯酸4-5份、次磷酸钠0.5-0.7份、30％双氧水0.2-0.4份、过硫酸铵0.1-0.3份、维生素C0.1-0.15份、去离子水60-63份。

4.根据权利要求1-3所述的聚羧酸三高母液，包括聚醚减水剂大单体33份、丙烯酸4.5份、次磷酸钠0.6份、30％双氧水0.3份、过硫酸铵0.2份、维生素C0.12份、去离子水61.28份。

5.根据权利要求1-4所述的聚羧酸三高母液，所述聚醚减水剂大单体为甲基烯丙基聚氧乙烯醚。

6.根据权利要求1-5所述聚羧酸三高母液的制造方法，包括：其包括以下步骤：配制底料、底料加温、溶解、搅拌、滴加料滴加、保温反应、补水稀释、储存。

7.根据权利要求6所述聚羧酸三高母液的制造方法，包括配制底料，将水与聚醚减水剂大单体混合均匀；将底料升温；将双氧水投入底料中，再次磷酸钠、过硫酸铵投入底料中，将丙烯酸、维生素C分别加入水中溶解得滴加料；将滴加料分别滴入升温后的底料中，进行保温反应，补水稀释得到聚羧酸母液，进一步储存。

8.根据权利要求6-7中所述聚羧酸三高母液的制造方法，其中底料升温至24-30℃。

9.根据权利要求6-8中所述聚羧酸三高母液的制造方法，其中保温反应的温度约40℃，2小时。

10.根据权利要求6-7中所述聚羧酸三高母液的制造方法，其中丙烯酸水合物滴加约3小时，维生素C水合物滴加约3.5小时。