CN109053021B - 一种缓释高保坍型聚羧酸减水剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于混凝土添加剂技术领域。本发明公开了一种缓释高保坍型聚羧酸减水剂,其由酰胺基聚羧酸减水剂、酯基聚羧酸减水剂、沸石、海藻酸盐和改性膨润土按重量比6:10~15:5~7:1~3:1~2制得;本发明还公开了一种缓释高保坍型聚羧酸减水剂的制备方法,其包括原料准备、沸石预处理、接枝、包覆和改性等步骤。本发明中的缓释高保坍型聚羧酸减水剂具有低温度敏感性的特点,高温情况下保坍性、减水性能劣变程度较小;具有缓释效果,能够适应需要长时间保存或运输商品砼的使用要求;缓释高保坍型聚羧酸减水剂制备方法中的技术工艺具有针对性,能克服现有技术中需要高温干燥获得聚羧酸减水剂粉剂造成减水剂保坍性和减水性能下降的问题。

Description

一种缓释高保坍型聚羧酸减水剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及混凝土添加剂技术领域,尤其是涉及一种缓释高保坍型聚羧酸减水剂及其制备方法。
背景技术
减水剂是一种在维持混凝土坍落度不变的条件下,能减少拌合用水量的混凝土外加剂。将减水剂加入到混凝土拌合物后对水泥颗粒有分散作用,能改善其工作性,减少单位用水量,改善混凝土拌合物的流动性,并同时达到节约水泥的目的。大多减水剂属于阴离子表面活性剂,有木质素磺酸盐、萘磺酸盐甲醛聚合物等。加入混凝土拌合物后对水泥颗粒有分散作用,能改善其工作性,减少单位用水量,改善混凝土拌合物的流动性;或减少单位水泥用量,节约水泥。按化学成分组成通常分为:木质素磺酸盐类减水剂类,萘系高效减水剂类,三聚氰胺系高效减水剂类,氨基磺酸盐系高效减水剂类,脂肪酸系高减水剂类,聚羧酸盐系高效减水剂类。
其中,聚羧酸系高性能减水剂是第三代高性能减水剂,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。相较于传统的萘系磺酸盐甲醛缩合物、三聚氰胺甲醛缩聚物等减水剂,聚羧酸减水剂具有掺量低、保坍性能好、混凝土收缩率低、分子结构上可调性强等优势。但是其也存在对温度敏感等缺点,随着温度的身高,其保坍性急剧下降,在高温情况下其保坍效果较差;同时其起效时间也较短,无法满足一些需要长时间运输商品砼的使用要求。
发明内容
为解决现有技术中聚羧酸减水剂存在的温度敏感型强、热稳定性差并由此造成的高温保坍性差等问题,本发明提供了一种热稳定性好、高温保坍性好并且具有缓释效果的聚羧酸减水剂。
本发明还提供了一种能够制备获得具有上述优点聚羧酸减水剂的制备方法。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案如下:
一种缓释高保坍型聚羧酸减水剂,由酰胺基聚羧酸减水剂、酯基聚羧酸减水剂、沸石、海藻酸盐和改性膨润土按重量比6:10~15:5~7:1~3:1~2制得。
本发明中的减水剂为核壳状结构的颗粒,中心为接枝在沸石上的酰胺基聚羧酸减水剂核心,向外依次为海藻酸盐包覆层、由酯基聚羧酸减水剂和改性膨润土组成的最外层。
核壳状的结构实现缓释的效果,先有最外层的酯基聚羧酸减水剂实现减水剂的作用,改性膨润土改善酯基聚羧酸减水剂的热稳定性,然后待海藻酸盐包覆层失效后,内部接枝在沸石上的酰胺基聚羧酸减水剂继续起到减水剂的作用,使混凝土持久保持坍落度不发生改变。
对于聚羧酸减水剂与沸石的接枝,利用了沸石表面活性羟基和所选用的酰胺基聚羧酸减水剂中的酰胺基团进行接枝,虽然现有技术中也有采用沸石吸附聚羧酸减水剂制得具有缓释效果减水剂的技术方案,但是这种仅仅只是物理吸附的技术方案存在吸附结合力较弱,缓释效果不长久等问题,难以起到长效缓释的作用,而采用本发明中化学键接枝的方法,其结合力更加的牢固,也能起到更长效的缓释效果。
此外,由于添加了酰胺基团后,聚羧酸减水剂的表面活性存在下降的情况,影响减水剂与水泥粉料混合后的分散效果,因此在外侧采用酯基聚羧酸减水剂以保证减水剂整体具有良好的表面活性,与水泥粉料混合后也具有优良的分散效果。
其中添加的海藻酸盐层,一来是为了保证酯基聚羧酸减水剂的附着,二来是延后在本发明中减水剂添加后内侧的酰胺基聚羧酸减水剂与水泥粉料的接触时间,保证良好的分散效果,同时也保证缓释效果。
作为优选,酰胺基聚羧酸减水剂由不饱和醇聚醚、丙烯酸、甲基丙烯酰胺和甲基丙烯酸甲酯在引发剂和链转移剂作用下通过水溶液自由基聚合法制得。
作为优选,酯基聚羧酸减水剂由不饱和醇聚醚、丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯在引发剂和链转移剂的作用下通过水溶液自由基聚合法制得。
作为优选,不饱和醇聚醚为甲基烯丙醇聚氧乙烯醚或异丁烯醇聚氧乙烯醚中的一种,引发剂为过氧化物、过硫酸盐或偶氮化合物中的至少一种,链转移剂为硫醇或卤化物中的一种。
作为优选,引发剂的添加量为3~5wt%,链转移剂的添加量为2~4wt%。
本发明中的酰胺基聚羧酸减水剂和酯基聚羧酸减水剂除了选用的原料不同外,其制备方法相同,并采用以下方法制得:先将不饱和醇聚醚完全溶解在水中同时不断升温至75~85摄氏度,然后一次性加入引发剂,接着不断的滴入链转移剂的饱和水溶液和丙烯酸、甲基丙烯酰胺(对于酯基聚羧酸减水剂的合成则不添加)、甲基丙烯酸甲酯水溶液,滴加时间控制在3~4小时,滴加完成后在保温1小时,最后利用氢氧化钠或氢氧化钾溶液中和至pH值为7,最后经清洗、干燥分别获得酰胺基聚羧酸减水剂和酯基聚羧酸减水剂。针对酰胺基聚羧酸减水剂,不饱和醇聚醚、丙烯酸、甲基丙烯酰胺和甲基丙烯酸甲酯的重量比控制在10:4~5:2~3:1~2;针对酯基聚羧酸减水剂,不饱和醇聚醚、丙烯酸和甲基丙烯酸甲酯的重量比控制在10:4~5:3~5。
上述引发剂和链转移剂的添加量是以不饱和醇聚醚、丙烯酸、甲基丙烯酰胺(对于酯基聚羧酸减水剂不含)和甲基丙烯酸甲酯的总重量为基准的。
作为优选,改性膨润土由膨润土和二甲基硅油制得,其中二甲基硅油的含量为10~15wt%,余量为膨润土。
作为优选,改性膨润土由以下方法制得,将二甲基硅油与其重量2~3倍的水混合,然后超声分散处理30~40分钟,然后加入膨润土并继续超声处理20~30分钟,然后以1000~1500rpm的转速球磨处理60~90分钟,最后除去水分制得改性膨润土。
先将二甲基硅油分散在水中形成乳浊液,然后在将膨润土加入进行改性处理,改性的具体方法是先超声处理使分散均匀,再进行球磨机械力处理进一步进行改性,使二甲基硅油附着在膨润土上。这样经过改性处理的膨润土,能够提高聚羧酸减水剂的热稳定性。
一种缓释高保坍型聚羧酸减水剂的制备方法,包括以下步骤:
a)原料准备:按上述组分和含量准备原料;
b)沸石预处理:将沸石粉碎至100~200微米,然后依次在硝酸和硝酸钾溶液中各浸泡10~15分钟后烘干,接着在400~550摄氏度下煅烧30~60分钟,制得活化沸石;
c)接枝:将活化沸石与酰胺基聚羧酸减水剂混合,并加入活化沸石与酰胺基聚羧酸减水剂总重量1~1.5倍的无水乙醇以2000~2500rpm下球磨处理2~3小时,之后烘干制得酰胺基聚羧酸减水剂接枝沸石;
d)包覆:将海藻酸盐溶于海藻酸盐重量1~1.5倍的水中,然后加入酰胺基聚羧酸减水剂,并1000~1200rpm的转速球磨处理30~50分钟,制得包覆沸石;
e)改性:将包覆沸石与酯基聚羧酸减水剂和改性膨润土混合,然后以200~500rpm的转速球磨处理100~120分钟,烘干后制得缓释型高保坍型聚羧酸减水剂。
作为优选,硝酸浓度为1~1.5mol/L,硝酸钾浓度为1~2mol/L。
作为优选,步骤c)、d)和e)中,球磨时磨球采用氧化锆陶瓷球,磨球的重量为原料的1~1.5倍,其中直径1~2厘米的磨球占20~30wt%,直径0.5~1厘米的磨球占40~60wt%,余量为直径小于0.5厘米的磨球。
前述已经对本发明中缓释高保坍型聚羧酸减水剂的结构进行了详细阐述,本发明中的制备方法就是为了实现这种结构而进行特意设计的工艺步骤。沸石先需要进行活化预处理,即采用硝酸和硝酸钾进行浸泡然后再采用煅烧的方式对沸石进行活化,增加其表面活性羟基的比率,为下一步的羟基与酰胺基接枝做准备,沸石活化后就是将酰胺基聚羧酸减水剂接枝到活化后的沸石上,之后就是按照既定结构进行不同壳层的制备。
因此,本发明具有以下有益效果:
(1)本发明中的缓释高保坍型聚羧酸减水剂具有低温度敏感性的特点,高温情况下保坍性、减水性能劣变程度较小;
(2)本发明中的缓释高保坍型聚羧酸减水剂具有缓释效果,能够适应需要长时间保存或运输商品砼的使用要求;
(3)本发明中的缓释高保坍型聚羧酸减水剂制备方法中的技术工艺具有针对性,能够克服现有技术中需要高温干燥获得聚羧酸减水剂粉剂造成减水剂保坍性和减水性能下降的问题。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步的说明。
显然,所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明中,若非特指,所有的设备和原料均可从市场上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,均为本领域常规方法。
实施例1
一种缓释高保坍型聚羧酸减水剂,由酰胺基聚羧酸减水剂、酯基聚羧酸减水剂、沸石、海藻酸盐和改性膨润土按重量比6:10:5:1:1制得;
其中,酰胺基聚羧酸减水剂由甲基烯丙醇聚氧乙烯醚、丙烯酸、甲基丙烯酰胺和甲基丙烯酸甲酯在引发剂和链转移剂作用下通过水溶液自由基聚合法制得,酯基聚羧酸减水剂由甲基烯丙醇聚氧乙烯醚、丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯在引发剂和链转移剂的作用下通过水溶液自由基聚合法制得,引发剂为过氧化氢,引发剂的添加量为3wt%,链转移剂为乙硫醇,链转移剂的添加量为2wt%;
改性膨润土由膨润土和二甲基硅油制得,其中二甲基硅油的含量为10wt%,膨润土的含量为90wt%;改性膨润土由以下方法制得,将二甲基硅油与其重量2倍的水混合,然后超声分散处理30分钟,然后加入膨润土并继续超声处理20分钟,然后以1000rpm的转速球磨处理60分钟,最后除去水分制得改性膨润土。
一种缓释高保坍型聚羧酸减水剂的制备方法,包括以下步骤:
a)原料准备:按上述组分和含量准备原料;
b)沸石预处理:将沸石粉碎至100微米,然后依次在1mol/L的硝酸和1mol/L的硝酸钾溶液中各浸泡10分钟后烘干,接着在400摄氏度下煅烧30分钟,制得活化沸石;
c)接枝:将活化沸石与酰胺基聚羧酸减水剂混合,并加入活化沸石与酰胺基聚羧酸减水剂总重量1倍的无水乙醇以2000rpm下球磨处理2小时,之后烘干制得酰胺基聚羧酸减水剂接枝沸石;
d)包覆:将海藻酸钠溶于海藻酸钠重量1倍的水中,然后加入酰胺基聚羧酸减水剂,并1000rpm的转速球磨处理30分钟,制得包覆沸石;
e)改性:将包覆沸石与酯基聚羧酸减水剂和改性膨润土混合,然后以200rpm的转速球磨处理100分钟,烘干后制得缓释型高保坍型聚羧酸减水剂;
其中,步骤c)、d)和e)中,球磨时磨球采用氧化锆陶瓷球,磨球的重量为原料的1倍,其中直径1~2厘米的磨球占20wt%,直径0.5~1厘米的磨球占40wt%,直径小于0.5厘米的磨球张40wt%。
实施例2
一种缓释高保坍型聚羧酸减水剂,由酰胺基聚羧酸减水剂、酯基聚羧酸减水剂、沸石、海藻酸盐和改性膨润土按重量比6:11:5.5:1.5:1.25制得;
其中,酰胺基聚羧酸减水剂由甲基烯丙醇聚氧乙烯醚、丙烯酸、甲基丙烯酰胺和甲基丙烯酸甲酯在引发剂和链转移剂作用下通过水溶液自由基聚合法制得,酯基聚羧酸减水剂由甲基烯丙醇聚氧乙烯醚、丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯在引发剂和链转移剂的作用下通过水溶液自由基聚合法制得,引发剂为过氧乙酸,引发剂的添加量为3.5wt%,链转移剂为乙二硫醇,链转移剂的添加量为2.5wt%;
改性膨润土由膨润土和二甲基硅油制得,其中二甲基硅油的含量为11wt%,膨润土的含量为89wt%;改性膨润土由以下方法制得,将二甲基硅油与其重量2.3倍的水混合,然后超声分散处理30分钟,然后加入膨润土并继续超声处理20分钟,然后以1100rpm的转速球磨处理70分钟,最后除去水分制得改性膨润土。
一种缓释高保坍型聚羧酸减水剂的制备方法,包括以下步骤:
a)原料准备:按上述组分和含量准备原料;
b)沸石预处理:将沸石粉碎至120微米,然后依次在1.2mol/L的硝酸和1.25mol/L的硝酸钾溶液中各浸泡11分钟后烘干,接着在450摄氏度下煅烧40分钟,制得活化沸石;
c)接枝:将活化沸石与酰胺基聚羧酸减水剂混合,并加入活化沸石与酰胺基聚羧酸减水剂总重量1.2倍的无水乙醇以2100rpm下球磨处理2小时,之后烘干制得酰胺基聚羧酸减水剂接枝沸石;
d)包覆:将海藻酸钠溶于海藻酸钠重量1.2倍的水中,然后加入酰胺基聚羧酸减水剂,并1000rpm的转速球磨处理35分钟,制得包覆沸石;
e)改性:将包覆沸石与酯基聚羧酸减水剂和改性膨润土混合,然后以300rpm的转速球磨处理105分钟,烘干后制得缓释型高保坍型聚羧酸减水剂;
其中,步骤c)、d)和e)中,球磨时磨球采用氧化锆陶瓷球,磨球的重量为原料的1.2倍,其中直径1~2厘米的磨球占22.5wt%,直径0.5~1厘米的磨球占45wt%,直径小于0.5厘米的磨球占32.5wt%。
实施例3
一种缓释高保坍型聚羧酸减水剂,由酰胺基聚羧酸减水剂、酯基聚羧酸减水剂、沸石、海藻酸盐和改性膨润土按重量比6:12.5:6:2:1.5制得;
其中,酰胺基聚羧酸减水剂由甲基烯丙醇聚氧乙烯醚、丙烯酸、甲基丙烯酰胺和甲基丙烯酸甲酯在引发剂和链转移剂作用下通过水溶液自由基聚合法制得,酯基聚羧酸减水剂由甲基烯丙醇聚氧乙烯醚、丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯在引发剂和链转移剂的作用下通过水溶液自由基聚合法制得,引发剂为过硫酸钠,引发剂的添加量为4wt%,链转移剂为1-丙硫醇,链转移剂的添加量为3wt%;
改性膨润土由膨润土和二甲基硅油制得,其中二甲基硅油的含量为12.5wt%,膨润土的含量为87.5wt%;改性膨润土由以下方法制得,将二甲基硅油与其重量2.5倍的水混合,然后超声分散处理35分钟,然后加入膨润土并继续超声处理25分钟,然后以1200rpm的转速球磨处理75分钟,最后除去水分制得改性膨润土。
一种缓释高保坍型聚羧酸减水剂的制备方法,包括以下步骤:
a)原料准备:按上述组分和含量准备原料;
b)沸石预处理:将沸石粉碎至150微米,然后依次在1.25mol/L的硝酸和1.5mol/L的硝酸钾溶液中各浸泡12分钟后烘干,接着在500摄氏度下煅烧45分钟,制得活化沸石;
c)接枝:将活化沸石与酰胺基聚羧酸减水剂混合,并加入活化沸石与酰胺基聚羧酸减水剂总重量1.25倍的无水乙醇以2200rpm下球磨处理2.5小时,之后烘干制得酰胺基聚羧酸减水剂接枝沸石;
d)包覆:将海藻酸钠溶于海藻酸钠重量1.25倍的水中,然后加入酰胺基聚羧酸减水剂,并1100rpm的转速球磨处理40分钟,制得包覆沸石;
e)改性:将包覆沸石与酯基聚羧酸减水剂和改性膨润土混合,然后以350rpm的转速球磨处理110分钟,烘干后制得缓释型高保坍型聚羧酸减水剂;
其中,步骤c)、d)和e)中,球磨时磨球采用氧化锆陶瓷球,磨球的重量为原料的1.25倍,其中直径1~2厘米的磨球占25wt%,直径0.5~1厘米的磨球占50wt%,直径小于0.5厘米的磨球占25wt%。
实施例4
一种缓释高保坍型聚羧酸减水剂,由酰胺基聚羧酸减水剂、酯基聚羧酸减水剂、沸石、海藻酸盐和改性膨润土按重量比6:14:6.5:2.5:1.75制得;
其中,酰胺基聚羧酸减水剂由异丁烯醇聚氧乙烯醚、丙烯酸、甲基丙烯酰胺和甲基丙烯酸甲酯在引发剂和链转移剂作用下通过水溶液自由基聚合法制得,酯基聚羧酸减水剂由异丁烯醇聚氧乙烯醚、丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯在引发剂和链转移剂的作用下通过水溶液自由基聚合法制得,引发剂为偶氮二甲酰胺,引发剂的添加量为4.5wt%,链转移剂为四溴化碳,链转移剂的添加量为3.5wt%;
改性膨润土由膨润土和二甲基硅油制得,其中二甲基硅油的含量为13wt%,膨润土的含量为87wt%;改性膨润土由以下方法制得,将二甲基硅油与其重量3倍的水混合,然后超声分散处理40分钟,然后加入膨润土并继续超声处理30分钟,然后以1400rpm的转速球磨处理80分钟,最后除去水分制得改性膨润土。
一种缓释高保坍型聚羧酸减水剂的制备方法,包括以下步骤:
a)原料准备:按上述组分和含量准备原料;
b)沸石预处理:将沸石粉碎至170微米,然后依次在1.3mol/L的硝酸和1.75mol/L的硝酸钾溶液中各浸泡14分钟后烘干,接着在500摄氏度下煅烧60分钟,制得活化沸石;
c)接枝:将活化沸石与酰胺基聚羧酸减水剂混合,并加入活化沸石与酰胺基聚羧酸减水剂总重量1.4倍的无水乙醇以2400rpm下球磨处理3小时,之后烘干制得酰胺基聚羧酸减水剂接枝沸石;
d)包覆:将海藻酸盐溶于海藻酸盐重量1.4倍的水中,然后加入酰胺基聚羧酸减水剂,并1200rpm的转速球磨处理50分钟,制得包覆沸石;
e)改性:将包覆沸石与酯基聚羧酸减水剂和改性膨润土混合,然后以400rpm的转速球磨处理115分钟,烘干后制得缓释型高保坍型聚羧酸减水剂;
其中,步骤c)、d)和e)中,球磨时磨球采用氧化锆陶瓷球,磨球的重量为原料的1.4倍,其中直径1~2厘米的磨球占27.5wt%,直径0.5~1厘米的磨球占55wt%,直径小于0.5厘米的磨球占17.5wt%。
实施例5
一种缓释高保坍型聚羧酸减水剂,由酰胺基聚羧酸减水剂、酯基聚羧酸减水剂、沸石、海藻酸盐和改性膨润土按重量比6:15:7:3:2制得;
其中,酰胺基聚羧酸减水剂由异丁烯醇聚氧乙烯醚、丙烯酸、甲基丙烯酰胺和甲基丙烯酸甲酯在引发剂和链转移剂作用下通过水溶液自由基聚合法制得,酯基聚羧酸减水剂由异丁烯醇聚氧乙烯醚、丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯在引发剂和链转移剂的作用下通过水溶液自由基聚合法制得,引发剂为偶氮二异丁腈,引发剂的添加量为5wt%,链转移剂为四氯化碳,链转移剂的添加量为4wt%;
改性膨润土由膨润土和二甲基硅油制得,其中二甲基硅油的含量为15wt%,膨润土的含量为85wt%;改性膨润土由以下方法制得,将二甲基硅油与其重量3倍的水混合,然后超声分散处理40分钟,然后加入膨润土并继续超声处理30分钟,然后以1500rpm的转速球磨处理90分钟,最后除去水分制得改性膨润土。
一种缓释高保坍型聚羧酸减水剂的制备方法,包括以下步骤:
a)原料准备:按上述组分和含量准备原料;
b)沸石预处理:将沸石粉碎至200微米,然后依次在1.5mol/L的硝酸和2mol/L的硝酸钾溶液中各浸泡15分钟后烘干,接着在550摄氏度下煅烧60分钟,制得活化沸石;
c)接枝:将活化沸石与酰胺基聚羧酸减水剂混合,并加入活化沸石与酰胺基聚羧酸减水剂总重量1.5倍的无水乙醇以2500rpm下球磨处理3小时,之后烘干制得酰胺基聚羧酸减水剂接枝沸石;
d)包覆:将海藻酸盐溶于海藻酸盐重量1.5倍的水中,然后加入酰胺基聚羧酸减水剂,并1200rpm的转速球磨处理50分钟,制得包覆沸石;
e)改性:将包覆沸石与酯基聚羧酸减水剂和改性膨润土混合,然后以500rpm的转速球磨处理120分钟,烘干后制得缓释型高保坍型聚羧酸减水剂;
其中,步骤c)、d)和e)中,球磨时磨球采用氧化锆陶瓷球,磨球的重量为原料的1.5倍,其中直径1~2厘米的磨球占30wt%,直径0.5~1厘米的磨球占60wt%,直径小于0.5厘米的磨球占10wt%。
性能检测:
混凝土坍落度试验参照国家标准GB8076-2008《混凝土外加剂》进行检测。每方混凝土水泥用量为330kg,混凝土中水泥、砂和石子的质量比为1:2.34:3.50,每个试验样本中,浓度为40wt%的缓释型聚羧酸减水剂掺量为水泥总质量的0.45%。
试验结果,初始坍落度不小于250mm,一小时坍落度不小于250mm,两小时坍落度不小于240mm,四小时坍落度不小于230mm。
应当理解的是,对于本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进或变换,而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种缓释高保坍型聚羧酸减水剂,其特征在于:其由酰胺基聚羧酸减水剂、酯基聚羧酸减水剂、沸石、海藻酸盐和改性膨润土按重量比6:10~15:5~7:1~3:1~2制得,
具体制备过程如下:
a)原料准备:按上述组分和含量准备原料;
b)沸石预处理:将沸石粉碎至100~200微米,然后依次在硝酸和硝酸钾溶液中各浸泡10~15分钟后烘干,接着在400~550摄氏度下煅烧30~60分钟,制得活化沸石;
c)接枝:将活化沸石与酰胺基聚羧酸减水剂混合,并加入活化沸石与酰胺基聚羧酸减水剂总重量1~1.5倍的无水乙醇以2000~2500rpm下球磨处理2~3小时,之后烘干制得酰胺基聚羧酸减水剂接枝沸石;
d)包覆:将海藻酸盐溶于海藻酸盐重量1~1.5倍的水中,然后加入酰胺基聚羧酸减水剂接枝沸石,并1000~1200rpm的转速球磨处理30~50分钟,制得包覆沸石;
e)改性:将包覆沸石与酯基聚羧酸减水剂和改性膨润土混合,然后以200~500rpm的转速球磨处理100~120分钟,烘干后制得缓释型高保坍型聚羧酸减水剂;
所述的改性膨润土由膨润土和二甲基硅油制得,其中二甲基硅油的含量为10~15wt%,余量为膨润土。
2.根据权利要求1所述的一种缓释高保坍型聚羧酸减水剂,其特征在于:
所述的酰胺基聚羧酸减水剂由不饱和醇聚醚、丙烯酸、甲基丙烯酰胺和甲基丙烯酸甲酯在引发剂和链转移剂作用下通过水溶液自由基聚合法制得。
3.根据权利要求1所述的一种缓释高保坍型聚羧酸减水剂,其特征在于:
所述的酯基聚羧酸减水剂由不饱和醇聚醚、丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯在引发剂和链转移剂的作用下通过水溶液自由基聚合法制得。
4.根据权利要求2或3所述的一种缓释高保坍型聚羧酸减水剂,其特征在于:
所述的不饱和醇聚醚为甲基烯丙醇聚氧乙烯醚或异丁烯醇聚氧乙烯醚中的一种,所述的引发剂为过氧化物、过硫酸盐或偶氮化合物中的至少一种,所述的链转移剂为硫醇或卤化物中的一种。
5.根据权利要求4所述的一种缓释高保坍型聚羧酸减水剂,其特征在于:
对于酰胺基聚羧酸减水剂,引发剂的添加量为不饱和醇聚醚、丙烯酸、甲基丙烯酰胺和甲基丙烯酸甲酯的总重量的3~5wt%,所述链转移剂的添加量为不饱和醇聚醚、丙烯酸、甲基丙烯酰胺和甲基丙烯酸甲酯的总重量的2~4wt%;
对于酯基聚羧酸减水剂,引发剂的添加量为不饱和醇聚醚、丙烯酸和甲基丙烯酸甲酯的总重量的3~5wt%,所述链转移剂的添加量为不饱和醇聚醚、丙烯酸和甲基丙烯酸甲酯的总重量的2~4wt%。
6.根据权利要求1所述的一种缓释高保坍型聚羧酸减水剂,其特征在于:
所述的改性膨润土由以下方法制得,将二甲基硅油与其重量2~3倍的水混合,然后超声分散处理30~40分钟,然后加入膨润土并继续超声处理20~30分钟,然后以1000~1500rpm的转速球磨处理60~90分钟,最后除去水分制得改性膨润土。
7.一种根据权利要求1至6任一所述的缓释高保坍型聚羧酸减水剂的制备方法,其特征在于包括以下步骤:
a)原料准备:按上述组分和含量准备原料;
b)沸石预处理:将沸石粉碎至100~200微米,然后依次在硝酸和硝酸钾溶液中各浸泡10~15分钟后烘干,接着在400~550摄氏度下煅烧30~60分钟,制得活化沸石;
c)接枝:将活化沸石与酰胺基聚羧酸减水剂混合,并加入活化沸石与酰胺基聚羧酸减水剂总重量1~1.5倍的无水乙醇以2000~2500rpm下球磨处理2~3小时,之后烘干制得酰胺基聚羧酸减水剂接枝沸石;
d)包覆:将海藻酸盐溶于海藻酸盐重量1~1.5倍的水中,然后加入酰胺基聚羧酸减水剂接枝沸石,并1000~1200rpm的转速球磨处理30~50分钟,制得包覆沸石;
e)改性:将包覆沸石与酯基聚羧酸减水剂和改性膨润土混合,然后以200~500rpm的转速球磨处理100~120分钟,烘干后制得缓释型高保坍型聚羧酸减水剂。
8.根据权利要求7所述的缓释高保坍型聚羧酸减水剂的制备方法,其特征在于:
所述硝酸浓度为1~1.5mol/L,所述硝酸钾浓度为1~2mol/L。
9.根据权利要求7所述的缓释高保坍型聚羧酸减水剂的制备方法,其特征在于:
所述步骤c)、d)和e)中,球磨时磨球采用氧化锆陶瓷球,磨球的重量为原料的1~1.5倍,其中直径1~2厘米的磨球占20~30wt%,直径0.5~1厘米的磨球占40~60wt%,余量为直径小于0.5厘米的磨球。
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