CN109250951A - 一种抗泥型减水剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种抗泥型减水剂及其制备方法，一种抗泥型减水剂，由如下质量份的原料组分制备得到：异戊烯醇聚氧乙烯醚30‑50份、丙烯酸1‑5份、甲基丙烯磺酸钠5‑10份、单烯基环糊精类单体2‑8份、聚乙二醇‑4000 1‑5份、纤维素醚1‑5份、氢氧化钠水溶液适量、去离子水适量。该减水剂抗泥适应性好，掺量低，高减水，质量稳定。

Description

一种抗泥型减水剂及其制备方法
技术领域
本发明一种抗泥型减水剂及其制备方法，属于减水剂技术领域。
背景技术
聚羧酸高性能减水剂是制备高性能混凝土的基础材料，具有高减水率、高保坍性、高增强以及高耐久等优良性能，被越来越广泛地应用于混凝土工程中。然而由于生产混凝土用的原材料种类繁多，地区差异大，并且随着砂石骨料劣化趋势的严重，粘土矿物含量越来越高。大量的工程实例及研究表明，粘土矿物会导致混凝土强度及耐久性下降，显著降低减水剂的分散性能，特别是聚羧酸减水剂。聚羧酸减水剂与混粘土原材料之间的适应性一直是制约聚羧酸减水剂广泛适用的一个重要原因。
为解决聚羧酸减水剂这方面不足，急需开发一种新的聚羧酸减水剂，不仅需要具有传统减水剂的工作性能，同时还需要抵抗粘土副作用，以缓解优质骨料的供需矛盾。
发明内容
为解决现有技术存在的不足，本发明公开了一种抗泥型减水剂及其制备方法，该减水剂抗泥适应性好，掺量低，高减水，质量稳定。
本发明通过以下技术方案实现：
一种抗泥型减水剂，由如下质量份的原料组分制备得到：异戊烯醇聚氧乙烯醚30-50份、丙烯酸1-5份、甲基丙烯磺酸钠5-10份、单烯基环糊精类单体2-8份、聚乙二醇-4000 1-5份、纤维素醚1-5份、氢氧化钠水溶液适量、去离子水适量。
优选的，一种抗泥型减水剂，由如下质量份的原料组分制备得到：异戊烯醇聚氧乙烯醚35-45份、丙烯酸2-4份、甲基丙烯磺酸钠7-9份、单烯基环糊精类单体4-6份、聚乙二醇-4000 2-4份、纤维素醚2-4份、氢氧化钠水溶液适量、去离子水适量。
所述异戊烯醇聚氧乙烯醚分子量为2300-2500。
一种抗泥型减水剂的制备方法，包括如下步骤：
a) 准确称量异戊烯醇聚氧乙烯醚、单烯基环糊精类单体和去离子水，室温搅拌均匀，得混合液A；
b）准确称量丙烯酸和甲基丙烯磺酸钠，分别配置成水溶液，55-65℃，搅拌条件下，分别逐渐加入混合液A中，继续保温搅拌1-2h，得混合液B；
c）加入氢氧化钠溶液，调节混合液B的pH范围为6-7，得混合物C;
d) 准确称量聚乙二醇-4000和纤维素醚，加入到混合物C中，搅拌0.5-1 h，即得抗泥型减水剂。
所述步骤d)中还加入消泡剂0-0.5份。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
本发明减水剂配方合理、性能可靠，聚羧酸减水剂具有很好的减水效果，适用于新拌混凝土从拌合、运输、浇筑到振捣等全过程、具有优良的抗泥性；本合成过程能耗低、条件温和、安全环保、无溶剂毒害、清洁无污染。
本发明减水剂成分中包含纤维素醚，可增强建筑材料的保水性，提高其粘强度和剪切强度，它也有引气剂的作用，可提高混凝土的抗压、抗折强度。聚乙二醇-4000能有效改善减水剂的抗泥性能，适用于各种情况的物料。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步的详细说明，但是本发明的保护范围并不限于这些实施例，凡是不背离本发明构思的改变或等同替代均包括在本发明的保护范围之内。
实施例1
一种抗泥型减水剂，由如下质量份的原料组分制备得到：异戊烯醇聚氧乙烯醚30份、丙烯酸1份、甲基丙烯磺酸钠5份、单烯基环糊精类单体2、聚乙二醇-4000 5份、纤维素醚5份、氢氧化钠水溶液适量、去离子水适量。
实施例2
一种抗泥型减水剂，由如下质量份的原料组分制备得到：异戊烯醇聚氧乙烯醚50份、丙烯酸5份、甲基丙烯磺酸钠10份、单烯基环糊精类单体8、聚乙二醇-4000 1份、纤维素醚1份、氢氧化钠水溶液适量、去离子水适量。
实施例3
一种抗泥型减水剂，由如下质量份的原料组分制备得到：异戊烯醇聚氧乙烯醚35份、丙烯酸4份、甲基丙烯磺酸钠9份、单烯基环糊精类单体4、聚乙二醇-4000 4份、纤维素醚2份、氢氧化钠水溶液适量、去离子水适量。
实施例4
一种抗泥型减水剂，由如下质量份的原料组分制备得到：异戊烯醇聚氧乙烯醚45份、丙烯酸2份、甲基丙烯磺酸钠7份、单烯基环糊精类单体6、聚乙二醇-4000 2份、纤维素醚4份、氢氧化钠水溶液适量、去离子水适量，消泡剂0.5份。
实施例5
一种抗泥型减水剂，由如下质量份的原料组分制备得到：异戊烯醇聚氧乙烯醚40份、丙烯酸3份、甲基丙烯磺酸钠8份、单烯基环糊精类单体5、聚乙二醇-4000 3份、纤维素醚3份、氢氧化钠水溶液适量、去离子水适量、消泡剂0.3份。
一种抗泥型减水剂的制备方法，包括如下步骤：
a) 准确称量异戊烯醇聚氧乙烯醚、单烯基环糊精类单体和去离子水，室温搅拌均匀，得混合液A；
b）准确称量丙烯酸和甲基丙烯磺酸钠，分别配置成水溶液，55-65℃，搅拌条件下，分别逐渐加入混合液A中，继续保温搅拌1-2h，得混合液B；
c）加入氢氧化钠溶液，调节混合液B的pH范围为6-7，得混合物C;
d) 准确称量聚乙二醇-4000和纤维素醚，加入到混合物C中，搅拌0.5-1 h，即得抗泥型减水剂。
所述步骤d)中还加入消泡剂。
所述单烯基环糊精类单体的制备方法为：
1) 将β-环糊精的水悬浮液，室温下，搅拌，加入碱液，形成透明溶液；在0～10℃将对甲基苯磺酰氯加入透明溶液中，搅拌1-5h反应；过滤，调节滤液的pH值为6～7，收集沉淀，重结晶后干燥得化合物I；其中，β-环糊精与碱液的摩尔比为1：10，β-环糊精与对甲基苯磺酰氯的摩尔比为1：5；
2)将化合物I溶于20倍摩尔比的乙醇胺中，在70℃反应2～5h；除去未反应的乙醇胺；干燥得化合物II；
3)将化合物II溶于水，向其中滴加甲基丙烯酸缩水甘油酯，化合物II与甲基丙烯酸缩水甘油酯的摩尔比为1：1，在75℃下搅拌反应24h；除去未反应的甲基丙烯酸缩水甘油酯，并获得化合物III，即所述单烯基环糊精类功能单体。
本发明减水剂成分中包含包含纤维素醚，可增强建筑材料的保水性，提高其粘强度和剪切强度，它也有引气剂的作用，可提高混凝土的抗压、抗折强度。聚乙二醇-4000能有效减少粘土对减水剂的吸附量，改善减水剂的抗泥性能，适用于各种情况的物料。
将实施例3和5所制备的减水剂与市售醚类聚羧酸减水剂(PCE-0)进行不同掺量混凝土性能比较，通过调整减水剂掺量，依据GB/T50080-2011《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》，将新拌混凝土扩展度分别做到400±10mm(掺量为a％)和550±10mm(掺量为b％)，计算其掺量宽度比值γ(γ＝b/a)，γ越大，说明减水剂越不敏感，适应性越好。
采用万盛水泥，混凝土配合比为：水泥260kg/m3、粉煤灰80kg/m3、砂790kg/m3、石子1140kg/m3、水170kg/m3，骨料含泥量为1 .5％，所得结果如表1所示：
表1实施例性能对比试验结果如表1所示：
表1混凝土试验数据
通过以上试验数据对比可以发现，本发明聚羧酸减水剂其匀质性、稳定性、混凝土性能均优于现有市售产品。
本发明不会限制于本文所示的实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖性特点相一致的最宽范围。

Claims (5)

1.一种抗泥型减水剂，其特征在于，由如下质量份的原料组分制备得到：异戊烯醇聚氧乙烯醚30-50份、丙烯酸1-5份、甲基丙烯磺酸钠5-10份、单烯基环糊精类单体2-8份、聚乙二醇-4000 1-5份、纤维素醚1-5份、氢氧化钠水溶液适量、去离子水适量。
2.根据权利要求1所述的一种抗泥型减水剂，其特征在于，由如下质量份的原料组分制备得到：异戊烯醇聚氧乙烯醚35-45份、丙烯酸2-4份、甲基丙烯磺酸钠7-9份、单烯基环糊精类单体4-6份、聚乙二醇-4000 2-4份、纤维素醚2-4份、氢氧化钠水溶液适量、去离子水适量。
3.根据权利要求1所述的一种抗泥型减水剂，其特征在于，所述异戊烯醇聚氧乙烯醚分子量为2300-2500。
4.一种抗泥型减水剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
a) 准确称量异戊烯醇聚氧乙烯醚、单烯基环糊精类单体和去离子水，室温搅拌均匀，得混合液A；
b）准确称量丙烯酸和甲基丙烯磺酸钠，分别配置成水溶液，55-65℃，搅拌条件下，分别逐渐加入混合液A中，继续保温搅拌1-2h，得混合液B；
c）加入氢氧化钠溶液，调节混合液B的pH范围为6-7，得混合物C;
d) 准确称量聚乙二醇-4000和纤维素醚，加入到混合物C中，搅拌0.5-1 h，即得抗泥型减水剂。
5.根据权利要求4所述的一种抗泥型减水剂的制备方法，其特征在于，所述步骤d)中还加入消泡剂0-0.5份。
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