CN108373524A - 高适应性型聚羧酸减水剂粉剂及其本体聚合制备方法 - Google Patents

高适应性型聚羧酸减水剂粉剂及其本体聚合制备方法 Download PDF

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Abstract

一种高适应性型聚羧酸减水剂粉剂及其本体聚合制备方法，减水剂粉剂是由下述质量份数的原料制成的：烯丙基聚乙二醇TPEG大单体90～140份，丙烯酸、甲基丙烯酸中的一种20.1～34.2份，马来酸酐、衣康酸、富马酸中的一种15.5～27.6份，苯乙烯、苯乙烯磺酸钠中的一种2.8～7.6份，不饱和膦酸酯单体6.3～10.2份，引发剂占所有单体总质量的0.4％～5％，链转移剂占所有单体总质量的0.3％～4.4％。不饱和膦酸酯单体为乙烯基膦酸二乙酯等；引发剂为过氧化苯甲酰等；链转移剂为巯基乙酸等。本发明还提供了减水剂粉剂的本体聚合制备方法。本发明的减水剂粉剂在获得高性能减水效果的同时，还具有广泛的适应性，同时该减水剂粉剂的制备工艺简单，节约成本，绿色环保。

Description

高适应性型聚羧酸减水剂粉剂及其本体聚合制备方法
技术领域
本发明涉及一种混凝土外加剂，尤其涉及一种聚羧酸减水剂，具体是一种高适应性型聚羧酸减水剂粉剂，属于建筑材料技术领域。本发明还涉及一种聚羧酸减水剂的制备方法，具体是一种高适应性型聚羧酸减水剂粉剂的本体聚合制备方法。
背景技术
聚羧酸系高性能减水剂作为第三代减水剂，目前已经成为当代混凝土的重要组分之一，广泛应用于各种重点工程。然而现在市面上大多数聚羧酸系减水剂母液一般为固含量50％左右的液态产品，其运输和包装均不方便，在施工地点较远时运输成本也会大幅度增加，并且不能适用于干混砂浆和灌浆料等建材产品生产以及喷射混凝土施工等需要粉剂高性能减水剂的情况，限制了其更广泛的应用。因此生产固体聚羧酸系减水剂可有效解决产品在储存运输及应用方面所存在的诸多问题。
现阶段，粉剂聚羧酸系减水剂一般通过采用喷雾干燥法对所生产的低固含产品进行喷雾干燥或是采用有机溶剂作为反应介质，在反应完后通过分离提纯的方法获得粉剂产品这两种方式制备而来。
本体聚合法合成聚羧酸系减水剂是近年来得以普遍关注的聚羧酸系减水剂新型生产方式，具有引发速率快、引发能力强，并且反应体系无其他化学溶剂，聚合反应中只需加入反应所需单体，不需要向其中加入其它反应杂质，除此之外本体聚合所得产物在室温下自然冷却即可形成固体，也无需经过其它方法对其进行冷却从而破坏产物结构，因后期处理工艺简单，对环境不会造成污染，在粉体聚羧酸研发上具有很好的应用前景。
发明人检索到以下相关专利文献：CN102372828 A公开了一种合成固体聚羧酸减水剂的方法，其技术方案为采用含有不饱和基团的单体在有机溶剂反应，在反应结束后加入碱性物质中和并经过离心分离处理制备聚羧酸减水剂，再将所制得的聚羧酸减水剂经过干燥处理得到固体聚羧酸减水剂。采用有机溶剂合成粉剂聚羧酸减水剂对环境污染较大，并且在合成中采用离心法除有机溶剂难度较大，会导致部分有机溶剂依然残留在产物中，对生产设备以及生产人员产生危害，反应操作复杂，使得整个生产过程耗时长，不利于生产工业运用。CN102936349A公开了一种固体聚羧酸减水剂的生产方法，将所述液体聚羧酸减水剂采用传送带送入微波干燥箱进行传送干燥，使用的微波频率为915MHz或2450MHz，照射能量为3000～4000kJ/kG，微波功率为1500～2500kW，干燥物料的厚度为8～10cm，传送带传送速率为0.5～0.8m/min，干燥时间为12～18min，干燥温度为93～98℃。该生产方法是采用微波干燥对液体聚羧酸减水剂进行干燥制备粉剂聚羧酸减水剂的方法，采用微波干燥法生产粉剂聚羧酸本身需要微波装置有较大功率并且需要定期对微波装置进行维护，这样导致生产成本上升，并且由于微波干燥所需时间较长，所需处理母液又较多，因此会导致整个生产周期延长，在实际生产中并不适用。CN1919772A公开了一种粉体聚羧酸减水剂的制备方法，它是将聚羧酸减水剂溶液通过雾化器形成雾滴，喷射进入干燥室，进入干燥室的热空气气流与物料流向相同，干燥室进风温度为120－200℃，出风温度为50－110℃，经干燥、沉降而获得粉体聚羧酸减水剂。由于聚羧酸类高效减水剂的玻璃化温度较低，在高温干燥下粘度大、易交联，容易破坏聚羧酸高效减水剂的分子结构，导致喷雾干燥后产物性能会出现不稳定情况。CN105017490A公开了一种无水法制备聚羧酸减水剂的方法，此方法避免了高温喷雾干燥或分离溶剂等后处理工序，但是所述方法的引发剂和单体均是一次投入反应釜中，本体聚合本身反应温度较高，再加上随着反应的进行，产物粘度增大，反应体系不易放热，因此在实际放大生产中存在放热速率快，反应过程中出现温度升高到85℃及以上的情况，进而导致产物性能严重不稳定，在生产过程中不易实际操作。CN105131198A公开了一种一步合成聚羧酸高性能减水剂、制备方法及其应用，它是利用烯丙基聚氧乙烯醚APEG大单体，在引发剂和链转移剂甲基丙烯磺酸钠MAS的作用下与羧酸类单体发生共聚反应，一步合成获得具有梳形结构的产物—聚羧酸高性能减水剂。
以上这些技术对于如何使聚羧酸减水剂粉剂在获得高性能减水效果的同时，还具有广泛的适应性，并未给出具体的指导方案。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种高适应性型聚羧酸减水剂粉剂，该减水剂粉剂在获得高性能减水效果的同时，还具有广泛的适应性，同时该减水剂粉剂的制备工艺简单，节约成本，绿色环保。
为此，本发明所要解决的另一个技术问题是，提供一种高适应性型聚羧酸减水剂粉剂的本体聚合制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
一种高适应性型聚羧酸减水剂粉剂，其技术方案在于它是由下述质量份数的原料制成的：烯丙基聚乙二醇TPEG(2400)大单体90～140份，丙烯酸、甲基丙烯酸中的一种20.1～34.2份，马来酸酐、衣康酸、富马酸中的一种15.5～27.6份，苯乙烯、苯乙烯磺酸钠中的一种2.8～7.6份，不饱和膦酸酯单体6.3～10.2份，引发剂，链转移剂；引发剂占所有单体总质量的0.4％～5％，链转移剂占所有单体总质量的0.3％～4.4％。
所述的不饱和膦酸酯单体为乙烯基膦酸二乙酯或者2-羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯[即2-羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯(PM-2)，分子式：C6H13O7P，市售商品，CAS号:52628-03-2]；所述的引发剂为过氧化苯甲酰、偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、偶氮异丁氰基甲酰胺、偶氮二异丙基脒唑啉盐酸盐(VA044)中的一种或者几种的组合；所述的链转移剂为巯基乙酸、2-巯基丙酸、甲基丙烯磺酸钠中的一种。
所述的高适应性型聚羧酸减水剂粉剂的本体聚合制备方法包括如下工艺步骤：①按上述质量份数(质量配比)将部分烯丙基聚乙二醇TPEG大单体第一次投入(加入)到反应釜中，加热升温至65～75℃并开动搅拌，待烯丙基聚乙二醇TPEG大单体充分融化后，继续向反应釜投入马来酸酐或者衣康酸或者富马酸15.5～27.6份，充分搅拌均匀；②(同时)在滴加罐中将丙烯酸和甲基丙烯酸中的一种20.1～34.2份、苯乙烯和苯乙烯磺酸钠中的一种2.8～7.6份、不饱和膦酸酯单体6.3～10.2份、链转移剂混合，充分搅拌均匀，制得A液；③待步骤①中反应釜内的各单体(釜底单体)完全熔融，然后向反应釜第一次投入部分引发剂，保持反应温度在65～75℃之间(达到反应要求温度后可切断热源)，搅拌，待引发剂溶解后开始采用恒流泵滴加步骤②制得的A液，滴加时间为2～3小时，待A液滴到加总时间的45％～60％后，向反应釜内第二次投入部分引发剂和部分大单体(即补加部分引发剂和部分大单体)，待A液滴加到总时间的70％～85％后，再向反应釜内第三次投入剩余的引发剂和剩余的大单体，A液滴加完毕后，保温老化反应(保温反应)2～3小时；④保温反应完毕后，放料，待所得的产物降温至20～40℃时，即得到高适应性型聚羧酸减水剂粉剂。在合成过程中对反应体系温度每隔一段时间测定一次，保持反应温度在65～75℃。
上述技术方案中，本发明优选的技术方案可以是，步骤③中第一次投入引发剂的用量为引发剂总量(总质量)的32％～67％，第二次投入引发剂的用量为引发剂总量的18％～35％，第三次投入引发剂的用量为引发剂总量的10％～35％。步骤①中第一次投入烯丙基聚乙二醇TPEG大单体的用量为烯丙基聚乙二醇TPEG大单体总量(总质量)的65％～86％，步骤③中第二次投入烯丙基聚乙二醇TPEG大单体的用量为烯丙基聚乙二醇TPEG大单体总量的7％～25％，第三次投入烯丙基聚乙二醇TPEG大单体的用量为烯丙基聚乙二醇TPEG大单体总量的5％～11％。
上述技术方案中，本发明优选的技术方案可参见下面的实施例1～4。
本发明(的创新点)是采用本体聚合法生产聚羧酸减水剂，对合成步骤进行了改进，避免了本体聚合温度不易控制、散热困难等难题，极大改善了本体聚合合成粉剂聚羧酸性能稳定性差的问题，获得了一种减水率及保持性都良好的粉剂聚羧酸(减水剂)。
本发明采用本体聚合法研制了一种适应性广泛的粉剂聚羧酸减水剂，本发明的制备方法在聚醚熔融之后不需要热源，能耗低，反应周期短，生产成本低，温度可控，制备过程安全可靠，绿色环保。
参照本说明书实施例后面的试验，试验结果表明，使用本发明工艺合成的高性能粉剂聚羧酸减水剂具有广泛的适应性，对不同品种的水泥、混凝土地材表现出很强的适应性。比起传统聚羧酸减水剂，其具有更高的减水率以及更好的保持性能，增加了聚羧酸减水剂在水泥颗粒上的吸附性能。与常规本体聚合法生产聚羧酸粉剂相比，本发明的合成方法在生产过程中温度波动范围小、易于控制，避免了本体聚合生产中因温度过高，散热困难而导致产物性能不稳定以及凝胶等问题出现。
综上所述，本发明的高适应性型聚羧酸减水剂粉剂在获得高性能减水效果的同时，还具有广泛的适应性，同时该减水剂的制备工艺简单，生产周期短，易操作，节约了成本(成本节约在30％以上)，绿色环保，有利于工业化生产。
附图说明
图1为本体聚合合成过程中反应体系温度变化图。
具体实施方式
实施例1：本发明所述的高适应性型聚羧酸减水剂粉剂是由下述质量份数的原料制成的：烯丙基聚乙二醇TPEG大单体90份、丙烯酸20.1份、马来酸酐15.5份、苯乙烯2.8份、不饱和膦酸酯单体即乙烯基膦酸二乙酯6.3份、引发剂即偶氮二异丁腈0.6份、链转移剂即巯基乙酸0.4份；引发剂占所有单体总质量的0.4％，链转移剂占所有单体总质量的0.3％。
所述的高适应性型聚羧酸减水剂粉剂的本体聚合制备方法包括如下工艺步骤：①按上述质量份数将部分烯丙基聚乙二醇TPEG大单体60份第一次投入到反应釜中，加热升温至65℃并开动搅拌，待烯丙基聚乙二醇TPEG大单体充分融化后，继续向反应釜投入马来酸酐15.5份，充分搅拌均匀；②(同时)在滴加罐中将丙烯酸20.1份、苯乙烯2.8份、不饱和膦酸酯单体即乙烯基膦酸二乙酯6.3份、链转移剂即巯基乙酸0.4份混合，充分搅拌均匀，制得A液；③待步骤①中反应釜内的各单体完全熔融，然后向反应釜第一次投入部分引发剂即偶氮二异丁腈0.2份，保持反应温度在65～67℃之间(可以是65℃)，搅拌，待引发剂溶解后开始采用恒流泵滴加步骤②制得的A液，滴加时间为2小时，待A液滴加到1小时后，向反应釜内第二次投入部分引发剂即偶氮二异丁腈0.2份和部分烯丙基聚乙二醇TPEG大单体20份，待A液滴加到1.5小时后，再向反应釜内第三次投入剩余的引发剂即偶氮二异丁腈0.2份和剩余的烯丙基聚乙二醇TPEG大单体10份，A液滴加完毕后，保温老化反应3小时；④保温反应完毕后，放料，待所得的产物降温至30℃时，即得到高适应性型聚羧酸减水剂粉剂。
实施例2：本发明所述的高适应性型聚羧酸减水剂粉剂是由下述质量份数的原料制成的：烯丙基聚乙二醇TPEG大单体120份、丙烯酸22.3份、马来酸酐21.5份、苯乙烯磺酸钠5.7份、不饱和膦酸酯单体7.6份、引发剂即偶氮二异丙基脒唑啉盐酸盐1.3份、链转移剂1.3份；引发剂占所有单体总质量的0.7％，链转移剂占所有单体总质量的0.7％。
所述的高适应性型聚羧酸减水剂粉剂的本体聚合制备方法包括如下工艺步骤：①按上述质量份数将部分烯丙基聚乙二醇TPEG大单体90份第一次投入到反应釜中，加热升温至65℃并开动搅拌，待烯丙基聚乙二醇TPEG大单体充分融化后，继续向反应釜投入马来酸酐21.5份，充分搅拌均匀；②(同时)在滴加罐中将丙烯酸22.3份、苯乙烯磺酸钠5.7份、不饱和膦酸酯单体即2-羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯7.6份、链转移剂即巯基乙酸1.3份混合，充分搅拌均匀，制得A液；③待步骤①中反应釜内的各单体完全熔融，然后向反应釜第一次投入部分引发剂即偶氮二异丙基脒唑啉盐酸盐0.5份，保持反应温度在65～67℃之间(可以是65℃)，搅拌，待引发剂溶解后开始采用恒流泵滴加步骤②制得的A液，滴加时间为2.5小时，待A液滴加到1.5小时后，向反应釜内第二次投入部分引发剂即偶氮二异丙基脒唑啉盐酸盐0.4份和部分烯丙基聚乙二醇TPEG大单体20份，待A液滴加到2小时后，再向反应釜内第三次投入剩余的引发剂即偶氮二异丙基脒唑啉盐酸盐0.4份和剩余的烯丙基聚乙二醇TPEG大单体10份，A液滴加完毕后，保温老化反应2.5小时；④保温反应完毕后，放料，待所得的产物降温至35℃时，即得到高适应性型聚羧酸减水剂粉剂。
实施例3：本发明所述的高适应性型聚羧酸减水剂粉剂是由下述质量份数的原料制成的：烯丙基聚乙二醇TPEG大单体140份、甲基丙烯酸28.9份、富马酸27.6份、苯乙烯磺酸钠7.6份、不饱和膦酸酯单体即2-羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯10.2份、引发剂1.6份、链转移剂即2-巯基丙酸2.7份，引发剂为1份偶氮异丁氰基甲酰胺、0.6份偶氮二异丙基脒唑啉盐酸盐的组合；引发剂占所有单体总质量的0.7％，链转移剂占所有单体总质量的1.2％。
所述的高适应性型聚羧酸减水剂粉剂的本体聚合制备方法包括如下工艺步骤：①按上述质量份数将部分烯丙基聚乙二醇TPEG大单体110份第一次投入到反应釜中，加热升温至70℃并开动搅拌，待烯丙基聚乙二醇TPEG大单体充分融化后，继续向反应釜投入富马酸27.6份，充分搅拌均匀；②(同时)在滴加罐中将甲基丙烯酸28.9份、苯乙烯磺酸钠7.6份、不饱和膦酸酯单体即2-羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯10.2份、链转移剂即2-巯基丙酸2.7份混合，充分搅拌均匀，制得A液；③待步骤①中反应釜内的各单体完全熔融，然后向反应釜第一次投入部分引发剂即偶氮异丁氰基甲酰胺1份，保持反应温度在70～72℃之间(可以是70℃)，搅拌，待引发剂溶解后开始采用恒流泵滴加步骤②制得的A液，滴加时间为3小时，待A液滴到加1.5小时后，向反应釜内第二次投入部分引发剂即偶氮二异丙基脒唑啉盐酸盐0.3份和部分烯丙基聚乙二醇TPEG大单体22份，待A液滴加到2.5小时后，再向反应釜内第三次投入剩余的引发剂即偶氮二异丙基脒唑啉盐酸盐0.3份和剩余的烯丙基聚乙二醇TPEG大单体8份，A液滴加完毕后，保温老化反应3小时；④保温反应完毕后，放料，待所得的产物降温至40℃时，即得到高适应性型聚羧酸减水剂粉剂。
实施例4：本发明所述的高适应性型聚羧酸减水剂粉剂是由下述质量份数的原料制成的：烯丙基聚乙二醇TPEG大单体140份、甲基丙烯酸34.2份、衣康酸24.7份、苯乙烯磺酸钠4.5份、不饱和膦酸酯单体即2-羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯8.8份、引发剂即过氧化苯甲酰5.4份，链转移剂即甲基丙烯磺酸钠5份；引发剂占所有单体总质量的2.6％，链转移剂占所有单体总质量的2.4％。
所述的高适应性型聚羧酸减水剂粉剂的本体聚合制备方法包括如下工艺步骤：①按上述质量份数将部分烯丙基聚乙二醇TPEG大单体120份第一次投入到反应釜中，加热升温至75℃并开动搅拌，待烯丙基聚乙二醇TPEG大单体充分融化后，继续向反应釜投入衣康酸24.7份，充分搅拌均匀；②(同时)在滴加罐中将甲基丙烯酸34.2份、苯乙烯磺酸钠4.5份、不饱和膦酸酯单体即2-羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯8.8份、链转移剂即甲基丙烯磺酸钠5份混合，充分搅拌均匀，制得A液；③待步骤①中反应釜内的各单体完全熔融，然后向反应釜第一次投入部分引发剂即过氧化苯甲酰3.6份，保持反应温度在73～75℃之间(可以是75℃)，搅拌，待引发剂溶解后开始采用恒流泵滴加步骤②制得的A液，滴加时间为3小时，待A液滴加到1.5小时后，向反应釜内第二次投入部分引发剂即过氧化苯甲酰1.2份和部分烯丙基聚乙二醇TPEG大单体10份，待A液滴加到2.5小时后，再向反应釜内第三次投入剩余的引发剂即过氧化苯甲酰0.6份和剩余的烯丙基聚乙二醇TPEG大单体10份，A液滴加完毕后，保温老化反应2小时；④保温反应完毕后，放料，待所得的产物降温至25℃时，即得到高适应性型聚羧酸减水剂粉剂。
上述各实施例中烯丙基聚乙二醇TPEG的分子量可以为2400。
本发明的各实施例所得到的聚羧酸减水剂(粉剂)在获得高性能减水效果(良好减水效果)及良好的保持性能的同时，还具有广泛的适应性，对不同品种的水泥、混凝土地材表现出很强的适应性，并且反应过程中温度稳定，没有出现温度急剧上升情况，极大保证了生产中产物性能的稳定情况。参见以下实验数据图表，表1为采用不同种类水泥测试净浆流动度，根据GB/T8077 2012《混凝土外加剂匀质性试验方法》，水胶比为0.29，掺量为水泥质量0.07％。其中对比样为普通聚羧酸减水剂。如图1所示，图1为反应合成过程中体系温度变化情况，其中对比温度为常规本体聚合法生产聚羧酸减水剂中温度变化情况(其中为常规本体聚合生产A为混合液液滴加2小时，保温3小时；常规本体聚合生产B为混合液滴加3小时，保温2小时)。表2(1)为混凝土实验配合比，表2(2)为混凝土实验数据，采用峨胜水泥，减水剂掺量按水泥质量0.16％的混凝土实验数据。表1不同种类水泥测试净浆流动度
表2(1)混凝土实验配合比
表2(2)混凝土性能测试结果
综上试验结果说明，使用本发明工艺合成的高性能粉剂聚羧酸减水剂具有广泛的适应性，对不同品种的水泥、混凝土地材表现出很强的适应性。比起传统聚羧酸减水剂，其具有更高的减水率以及更好的保持性能，增加了聚羧酸减水剂在水泥颗粒上的吸附性能。与常规本体聚合法生产聚羧酸粉剂相比，本发明的合成方法在生产过程中温度波动范围小、易于控制，避免了本体聚合生产中因温度过高，散热困难而导致产物性能不稳定以及凝胶等问题出现。
综上所述，本发明的高适应性型聚羧酸减水剂粉剂在获得高性能减水效果的同时，还具有广泛的适应性，同时该减水剂的制备工艺简单，生产周期短，易操作，节约了成本(成本节约在30％以上)，绿色环保，有利于工业化生产。
以上所述，仅为效果较佳的实施例，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的发明范围内。

Claims (10)

1.一种高适应性型聚羧酸减水剂粉剂，其特征在于它是由下述质量份数的原料制成的：
烯丙基聚乙二醇TPEG大单体90～140份，丙烯酸、甲基丙烯酸中的一种20.1～34.2份，马来酸酐、衣康酸、富马酸中的一种15.5～27.6份，苯乙烯、苯乙烯磺酸钠中的一种2.8～7.6份，不饱和膦酸酯单体6.3～10.2份，引发剂，链转移剂；引发剂占所有单体总质量的0.4％～5％，链转移剂占所有单体总质量的0.3％～4.4％；
所述的不饱和膦酸酯单体为乙烯基膦酸二乙酯或者2-羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯；所述的引发剂为过氧化苯甲酰、偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、偶氮异丁氰基甲酰胺、偶氮二异丙基脒唑啉盐酸盐中的一种或者几种的组合；所述的链转移剂为巯基乙酸、2-巯基丙酸、甲基丙烯磺酸钠中的一种；
所述的高适应性型聚羧酸减水剂粉剂的本体聚合制备方法包括如下工艺步骤：①按上述质量份数将部分烯丙基聚乙二醇TPEG大单体第一次投入到反应釜中，加热升温至65～75℃并开动搅拌，待烯丙基聚乙二醇TPEG大单体充分融化后，继续向反应釜投入马来酸酐或者衣康酸或者富马酸15.5～27.6份，充分搅拌均匀；②在滴加罐中将丙烯酸和甲基丙烯酸中的一种20.1～34.2份、苯乙烯和苯乙烯磺酸钠中的一种2.8～7.6份、不饱和膦酸酯单体6.3～10.2份、链转移剂混合，充分搅拌均匀，制得A液；③待步骤①中反应釜内的各单体完全熔融，然后向反应釜第一次投入部分引发剂，保持反应温度在65～75℃之间，搅拌，待引发剂溶解后开始采用恒流泵滴加步骤②制得的A液，滴加时间为2～3小时，待A液滴到加总时间的45％～60％后，向反应釜内第二次投入部分引发剂和部分大单体，待A液滴加到总时间的70％～85％后，再向反应釜内第三次投入剩余的引发剂和剩余的大单体，A液滴加完毕后，保温老化反应2～3小时；④保温反应完毕后，放料，待所得的产物降温至20～40℃时，即得到高适应性型聚羧酸减水剂粉剂。
2.根据权利要求1所述的高适应性型聚羧酸减水剂粉剂，其特征在于步骤③中第一次投入引发剂的用量为引发剂总量的32％～67％，第二次投入引发剂的用量为引发剂总量的18％～35％，第三次投入引发剂的用量为引发剂总量的10％～35％。
3.根据权利要求1所述的高适应性型聚羧酸减水剂粉剂，其特征在于步骤①中第一次投入烯丙基聚乙二醇TPEG大单体的用量为烯丙基聚乙二醇TPEG大单体总量的65％～86％，步骤③中第二次投入烯丙基聚乙二醇TPEG大单体的用量为烯丙基聚乙二醇TPEG大单体总量的7％～25％，第三次投入烯丙基聚乙二醇TPEG大单体的用量为烯丙基聚乙二醇TPEG大单体总量的5％～11％。
4.根据权利要求1所述的高适应性型聚羧酸减水剂粉剂，其特征在于它是由下述质量份数的原料制成的：烯丙基聚乙二醇TPEG大单体90份、丙烯酸20.1份、马来酸酐15.5份、苯乙烯2.8份、不饱和膦酸酯单体即乙烯基膦酸二乙酯6.3份、引发剂即偶氮二异丁腈0.6份、链转移剂即巯基乙酸0.4份；
所述的高适应性型聚羧酸减水剂粉剂的本体聚合制备方法包括如下工艺步骤：①按上述质量份数将部分烯丙基聚乙二醇TPEG大单体60份第一次投入到反应釜中，加热升温至65℃并开动搅拌，待烯丙基聚乙二醇TPEG大单体充分融化后，继续向反应釜投入马来酸酐15.5份，充分搅拌均匀；②在滴加罐中将丙烯酸20.1份、苯乙烯2.8份、不饱和膦酸酯单体即乙烯基膦酸二乙酯6.3份、链转移剂即巯基乙酸0.4份混合，充分搅拌均匀，制得A液；③待步骤①中反应釜内的各单体完全熔融，然后向反应釜第一次投入部分引发剂即偶氮二异丁腈0.2份，保持反应温度在65～67℃之间，搅拌，待引发剂溶解后开始采用恒流泵滴加步骤②制得的A液，滴加时间为2小时，待A液滴加到1小时后，向反应釜内第二次投入部分引发剂即偶氮二异丁腈0.2份和部分烯丙基聚乙二醇TPEG大单体20份，待A液滴加到1.5小时后，再向反应釜内第三次投入剩余的引发剂即偶氮二异丁腈0.2份和剩余的烯丙基聚乙二醇TPEG大单体10份，A液滴加完毕后，保温老化反应3小时；④保温反应完毕后，放料，待所得的产物降温至30℃时，即得到高适应性型聚羧酸减水剂粉剂。
5.根据权利要求1所述的高适应性型聚羧酸减水剂粉剂，其特征在于它是由下述质量份数的原料制成的：烯丙基聚乙二醇TPEG大单体120份、丙烯酸22.3份、马来酸酐21.5份、苯乙烯磺酸钠5.7份、不饱和膦酸酯单体7.6份、引发剂即偶氮二异丙基脒唑啉盐酸盐1.3份、链转移剂1.3份；
所述的高适应性型聚羧酸减水剂粉剂的本体聚合制备方法包括如下工艺步骤：①按上述质量份数将部分烯丙基聚乙二醇TPEG大单体90份第一次投入到反应釜中，加热升温至65℃并开动搅拌，待烯丙基聚乙二醇TPEG大单体充分融化后，继续向反应釜投入马来酸酐21.5份，充分搅拌均匀；②在滴加罐中将丙烯酸22.3份、苯乙烯磺酸钠5.7份、不饱和膦酸酯单体即2-羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯7.6份、链转移剂即巯基乙酸1.3份混合，充分搅拌均匀，制得A液；③待步骤①中反应釜内的各单体完全熔融，然后向反应釜第一次投入部分引发剂即偶氮二异丙基脒唑啉盐酸盐0.5份，保持反应温度在65～67℃之间，搅拌，待引发剂溶解后开始采用恒流泵滴加步骤②制得的A液，滴加时间为2.5小时，待A液滴加到1.5小时后，向反应釜内第二次投入部分引发剂即偶氮二异丙基脒唑啉盐酸盐0.4份和部分烯丙基聚乙二醇TPEG大单体20份，待A液滴加到2小时后，再向反应釜内第三次投入剩余的引发剂即偶氮二异丙基脒唑啉盐酸盐0.4份和剩余的烯丙基聚乙二醇TPEG大单体10份，A液滴加完毕后，保温老化反应2.5小时；④保温反应完毕后，放料，待所得的产物降温至35℃时，即得到高适应性型聚羧酸减水剂粉剂。
6.根据权利要求1所述的高适应性型聚羧酸减水剂粉剂，其特征在于它是由下述质量份数的原料制成的：烯丙基聚乙二醇TPEG大单体140份、甲基丙烯酸28.9份、富马酸27.6份、苯乙烯磺酸钠7.6份、不饱和膦酸酯单体即2-羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯10.2份、引发剂1.6份、链转移剂即2-巯基丙酸2.7份，引发剂为1份偶氮异丁氰基甲酰胺、0.6份偶氮二异丙基脒唑啉盐酸盐的组合；
所述的高适应性型聚羧酸减水剂粉剂的本体聚合制备方法包括如下工艺步骤：①按上述质量份数将部分烯丙基聚乙二醇TPEG大单体110份第一次投入到反应釜中，加热升温至70℃并开动搅拌，待烯丙基聚乙二醇TPEG大单体充分融化后，继续向反应釜投入富马酸27.6份，充分搅拌均匀；②在滴加罐中将甲基丙烯酸28.9份、苯乙烯磺酸钠7.6份、不饱和膦酸酯单体即2-羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯10.2份、链转移剂即2-巯基丙酸2.7份混合，充分搅拌均匀，制得A液；③待步骤①中反应釜内的各单体完全熔融，然后向反应釜第一次投入部分引发剂即偶氮异丁氰基甲酰胺1份，保持反应温度在70～72℃之间，搅拌，待引发剂溶解后开始采用恒流泵滴加步骤②制得的A液，滴加时间为3小时，待A液滴到加1.5小时后，向反应釜内第二次投入部分引发剂即偶氮二异丙基脒唑啉盐酸盐0.3份和部分烯丙基聚乙二醇TPEG大单体22份，待A液滴加到2.5小时后，再向反应釜内第三次投入剩余的引发剂即偶氮二异丙基脒唑啉盐酸盐0.3份和剩余的烯丙基聚乙二醇
TPEG大单体8份，A液滴加完毕后，保温老化反应3小时；④保温反应完毕后，放料，待所得的产物降温至40℃时，即得到高适应性型聚羧酸减水剂粉剂。
7.根据权利要求1所述的高适应性型聚羧酸减水剂粉剂，其特征在于它是由下述质量份数的原料制成的：烯丙基聚乙二醇TPEG大单体140份、甲基丙烯酸34.2份、衣康酸24.7份、苯乙烯磺酸钠4.5份、不饱和膦酸酯单体即2-羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯8.8份、引发剂即过氧化苯甲酰5.4份，链转移剂即甲基丙烯磺酸钠5份；
所述的高适应性型聚羧酸减水剂粉剂的本体聚合制备方法包括如下工艺步骤：①按上述质量份数将部分烯丙基聚乙二醇TPEG大单体120份第一次投入到反应釜中，加热升温至75℃并开动搅拌，待烯丙基聚乙二醇TPEG大单体充分融化后，继续向反应釜投入衣康酸24.7份，充分搅拌均匀；②在滴加罐中将甲基丙烯酸34.2份、苯乙烯磺酸钠4.5份、不饱和膦酸酯单体即2-羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯8.8份、链转移剂即甲基丙烯磺酸钠5份混合，充分搅拌均匀，制得A液；③待步骤①中反应釜内的各单体完全熔融，然后向反应釜第一次投入部分引发剂即过氧化苯甲酰3.6份，保持反应温度在73～75℃之间，搅拌，待引发剂溶解后开始采用恒流泵滴加步骤②制得的A液，滴加时间为3小时，待A液滴加到1.5小时后，向反应釜内第二次投入部分引发剂即过氧化苯甲酰1.2份和部分烯丙基聚乙二醇TPEG大单体10份，待A液滴加到2.5小时后，再向反应釜内第三次投入剩余的引发剂即过氧化苯甲酰0.6份和剩余的烯丙基聚乙二醇TPEG大单体10份，A液滴加完毕后，保温老化反应2小时；④保温反应完毕后，放料，待所得的产物降温至25℃时，即得到高适应性型聚羧酸减水剂粉剂。
8.一种权利要求1所述的高适应性型聚羧酸减水剂粉剂的本体聚合制备方法，其特征在于它包括如下工艺步骤：①按上述质量份数将部分烯丙基聚乙二醇TPEG大单体第一次投入到反应釜中，加热升温至65～75℃并开动搅拌，待烯丙基聚乙二醇TPEG大单体充分融化后，继续向反应釜投入马来酸酐或者衣康酸或者富马酸15.5～27.6份，充分搅拌均匀；②在滴加罐中将丙烯酸和甲基丙烯酸中的一种20.1～34.2份、苯乙烯和苯乙烯磺酸钠中的一种2.8～7.6份、不饱和膦酸酯单体6.3～10.2份、链转移剂混合，充分搅拌均匀，制得A液；③待步骤①中反应釜内的各单体完全熔融，然后向反应釜第一次投入部分引发剂，保持反应温度在65～75℃之间，搅拌，待引发剂溶解后开始采用恒流泵滴加步骤②制得的A液，滴加时间为2～3小时，待A液滴到加总时间的45％～60％后，向反应釜内第二次投入部分引发剂和部分大单体，待A液滴加到总时间的70％～85％后，再向反应釜内第三次投入剩余的引发剂和剩余的大单体，A液滴加完毕后，保温老化反应2～3小时；④保温反应完毕后，放料，待所得的产物降温至20～40℃时，即得到高适应性型聚羧酸减水剂粉剂。
9.根据权利要求8所述的高适应性型聚羧酸减水剂粉剂的本体聚合制备方法，其特征在于步骤③中第一次投入引发剂的用量为引发剂总量的32％～67％，第二次投入引发剂的用量为引发剂总量的18％～35％，第三次投入引发剂的用量为引发剂总量的10％～35％。
10.根据权利要求8所述的高适应性型聚羧酸减水剂粉剂的本体聚合制备方法，其特征在于步骤①中第一次投入烯丙基聚乙二醇TPEG大单体的用量为烯丙基聚乙二醇TPEG大单体总量的65％～86％，步骤③中第二次投入烯丙基聚乙二醇TPEG大单体的用量为烯丙基聚乙二醇TPEG大单体总量的7％～25％，第三次投入烯丙基聚乙二醇TPEG大单体的用量为烯丙基聚乙二醇TPEG大单体总量的5％～11％。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109988272A (zh) * 2019-04-23 2019-07-09 刘翠芬 一种本体聚合中采用超声波制备粉剂聚羧酸减水剂的方法
CN111377642A (zh) * 2018-12-31 2020-07-07 江苏苏博特新材料股份有限公司 一种多元吸附聚羧酸减水剂及其制备方法和应用
CN112175129A (zh) * 2020-09-28 2021-01-05 中建商品混凝土有限公司 一种混凝土和易性调节剂及其制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105754047A (zh) * 2016-04-01 2016-07-13 贵州铁建恒发新材料科技股份有限公司 一种含磷酸酯高适应性聚羧酸减水剂及其制备方法
CN106543382A (zh) * 2016-12-07 2017-03-29 湖北工业大学 一种固片状聚羧酸减水剂及其聚合制备方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105754047A (zh) * 2016-04-01 2016-07-13 贵州铁建恒发新材料科技股份有限公司 一种含磷酸酯高适应性聚羧酸减水剂及其制备方法
CN106543382A (zh) * 2016-12-07 2017-03-29 湖北工业大学 一种固片状聚羧酸减水剂及其聚合制备方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111377642A (zh) * 2018-12-31 2020-07-07 江苏苏博特新材料股份有限公司 一种多元吸附聚羧酸减水剂及其制备方法和应用
WO2020140344A1 (zh) * 2018-12-31 2020-07-09 江苏苏博特新材料股份有限公司 一种多元吸附聚羧酸减水剂及其制备方法和应用
CN111377642B (zh) * 2018-12-31 2021-09-28 江苏苏博特新材料股份有限公司 一种多元吸附聚羧酸减水剂及其制备方法和应用
CN109988272A (zh) * 2019-04-23 2019-07-09 刘翠芬 一种本体聚合中采用超声波制备粉剂聚羧酸减水剂的方法
CN112175129A (zh) * 2020-09-28 2021-01-05 中建商品混凝土有限公司 一种混凝土和易性调节剂及其制备方法

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