CN111825373A - 一种新型vpeg聚醚合成高性能聚羧酸减水剂的制备方法 - Google Patents

一种新型vpeg聚醚合成高性能聚羧酸减水剂的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于混凝土外加剂技术领域，具体涉及一种新型VPEG聚醚合成高性能聚羧酸减水剂的制备方法，包括1，底液制备，用VPEG聚醚大单体、链转移剂、自来水、不饱和羧酸小单体和NaOH溶液、金属催化剂和氧化剂搅拌均匀形成底液；2，辅液制备，用不饱和羧酸小单体、硅烷偶联剂、链转移剂溶于自来水中配成滴加液A料，用还原剂溶于自来水中配成滴加液B料；3，调配合成，用滴加装置同时向底液中匀速滴加滴加液A料和滴加液B料并搅拌，滴加完成后保温1小时；4，PH值调节。本减水剂的制备方法时间短、易于控制、节约能源，制得的减水剂具有很好的减水和保坍性能。

Description

一种新型VPEG聚醚合成高性能聚羧酸减水剂的制备方法
技术领域
本发明属于混凝土外加剂技术领域，具体涉及一种新型VPEG聚醚合成高性能聚羧酸减水剂的制备方法。
背景技术
聚羧酸减水剂是一类含羧基、醚基(酯基)、羟基及磺酸基等基团的梳形高分子表面活性剂，其因具有掺量低、减水率高、可设计性强及对环境友好等优点而成为运用最广泛的混凝土外加剂，是新型建筑支柱产业的重要产品。
现在普遍使用的制备聚羧酸减水剂的大单体是HPEG、TPEG，它们分别属于乙烯醇类4碳、5碳大单体，一般需要在高温(40-70℃或者更高)条件下才能生产聚羧酸减水剂，即使一些经过改进的工艺，在常温条件下生产聚羧酸减水剂也需要4-5小时，能耗较高，这也就给聚羧酸减水剂带来了较高的生产成本。同时，生产过程中，过高的温度会导致分子运动加剧，使得合成的过程难以控制，产品的结构和纯度难以达到预期的设计效果，减水效果和保坍性能不理想。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型VPEG聚醚合成高性能聚羧酸减水剂的制备方法，以解决现有技术中反应温度高、反应周期长、能耗高、减水效果和保坍性能不理想的问题。
为了实现上述目的，本发明提供的基础方案如下：
一种新型VPEG聚醚合成高性能聚羧酸减水剂的制备方法，包括以下制备步骤：
步骤一，底液制备：按照比例将90-120份VPEG聚醚大单体、0.1-0.3份链转移剂和100-120份自来水加入到反应釜中，搅拌溶解成均匀透明的溶液后加入1-3份不饱和羧酸小单体和1.8-5.5份30％浓度的NaOH溶液，搅拌均匀后，加入0.004-0.01份金属催化剂和0.5-1份氧化剂搅拌均匀形成底液；
所述氧化剂为过硫酸铵、过硫酸钠、双氧水、过氧化苯甲酰或过硫酸钾中的一种或几种；所述链转移剂为巯基乙酸、巯基丙酸、巯基乙醇或次亚磷酸钠中的一种或几种；所述金属催化剂为硫酸亚铁或氯化亚铁中的一种或几种；所述不饱和羧酸小单体为马来酸酐、丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸或富马酸中的一种或几种；
步骤二，辅液制备：将7-12份不饱和羧酸小单体、0.3-0.8份硅烷偶联剂和0.3-0.5份链转移剂溶于10-12份自来水中配成滴加液A料备用；
将0.2-0.5份还原剂溶于20-22份自来水中配成滴加液B料备用；
所述不饱和羧酸小单体为马来酸酐、丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸或富马酸中的一种或几种；所述硅烷偶联剂为γ-氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷或γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷中的一种或几种；所述链转移剂为巯基乙酸、巯基丙酸、巯基乙醇或次亚磷酸钠中的一种或几种；所述还原剂为维生素C、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、亚硫酸钾或吊白块中的一种或几种；
步骤三，调配合成：用滴加装置同时向步骤一中的底液中匀速滴加所述滴加液A料和所述滴加液B料并搅拌，滴加时间为40-60分钟，滴加完成后保温1小时结束反应即得聚羧酸减水剂溶液；
步骤四，向步骤三所得的聚羧酸减水剂溶液中加入碱溶液调节pH值至中性，所得透明液体即为聚羧酸减水剂；所述碱溶液为NaOH或KOH溶液中的一种或几种。
进一步，所述步骤一中，加入100份VPEG聚醚大单体和0.1份巯基丙酸溶于100份自来水中搅拌溶解成均匀透明的溶液后，加入1份丙烯酸和1.8份质量分数为30％的NaOH溶液搅拌均匀，再加入0.004份FeSO4和0.5份质量分数为27.5％的双氧水搅拌均匀形成底液。
进一步，所述步骤二中，将9份丙烯酸、0.4份γ-氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷、0.4份巯基丙酸和10份自来水配成滴加液A料；将0.3份维生素C和20份自来水配制成的滴加液B料。
进一步，所述步骤三中，所述滴加液A料和所述滴加液B完全滴加入所述底液中的时间为60分钟。
进一步，所述滴加装置包括支架、调速电机、缓释箱、水箱和挤压机构；
所述调速电机为带调速器的无级调速电机，调速电机与支架固定连接，调速电机的输出轴竖直设置，调速电机的输出轴上固定连接凸轮；
所述缓释箱与支架固定连接，缓释箱底部设为锥形，缓释箱内设有将水体均摊与缓冲的缓冲填料；
所述水箱设于所述缓释箱上方与缓释箱固定连接，水箱的底板上竖直设置贯穿底板的滑道，滑道内滑动连接第二活塞，第二活塞底部竖直设置推杆，所述推杆上端与所述第二活塞固定连接，推杆下端设置滚轮，所述滚轮通过水平设置的转轴与推杆转动连接，推杆上可拆卸连接环形挡板，所述环形挡板与所述底板之间设有第二压簧，所述第二压簧上端与所述底板接触，第二压簧下端与环形挡板接触；
所述挤压机构包括挤压筒和第一活塞，所述挤压筒水平设置，挤压筒与支架固定连接，所述第一活塞与挤压筒同轴设置，第一活塞的一端伸入所述挤压筒内与挤压筒滑动连接，第一活塞的另一端与所述凸轮接触，挤压筒远离第一活塞的一端与第一活塞之间设有第一压簧，第一压簧的一端与挤压筒的一端的内壁接触，第一压簧的另一端与第一活塞远离凸轮的一端接触，挤压筒远离第一活塞的一端水平设置将挤压筒内外空间连通的排泄管，所述排泄管的轴线与挤压筒的轴线平行，排泄管远离挤压筒的一端位于所述缓释箱内部，排泄管远离挤压筒的一端的最低处设有排泄缺口，排泄管内滑动连接滑动阀，所述滑动阀远离第一活塞的端面设为斜面，所述斜面的高端靠近第一活塞，所述斜面上设有与所述滚轮配合的滚动凹槽，滑动阀内设置排水道，所述排水道的一端与挤压筒的内腔连通，排水道的另一端于滑动阀的最低处将滑动阀贯穿，排泄管内靠近第一活塞的一端固定连接限制滑动阀位置的限位块，排泄管的上竖直设置与所述推杆配合的通孔，所述推杆由所述通孔伸入所述排泄管内，推杆下端的滚轮位于所述滚动凹槽内与滚动凹槽的底面接触。
进一步，所述推杆为圆柱杆，推杆上设有外螺纹，环形挡板上设有与所述外螺纹配合的内螺纹，环形挡板与推杆螺纹连接。
通过旋动环形挡板可以调节环形挡板与底板的距离进而调节第二压簧对环形挡板的推力，进而起到调节滚轮对滑动阀的斜面的压力大小。
进一步，所述水箱由透明材料制成，水箱上设有刻度线。
本发明方案的滴加装置的工作原理为：
关闭截止阀，此时第二活塞的上表面与水箱内底面平齐，在第二压簧的弹力下滚轮压在滚动凹槽的底面上，滑动阀抵紧限位块，排水道与排泄缺口错开，在第一压簧的弹力下第一活塞位于挤压筒外部的一端紧靠凸轮，这时第一活塞位于第一活塞运动轨迹的极限位置；
将待滴加的滴加液装入水箱后读取滴加液体积数值，根据滴加时间和滴加液体积来确定调速电机的转速，打开截止阀，滴加液由水管进入挤压筒内将挤压筒内腔灌满，调整好调速电机的转速后，运行调速电机，调速电机带动凸轮旋转推动第一活塞向靠近排泄管方向滑动挤压滴加液使滴加液受到的压力变大，同时第一压簧被压缩，在挤压筒内腔压力变大下单向阀被迫关闭，压力使滴加液推动滑动阀向远离第一活塞方向滑动，这时与滚动凹槽底面接触的推杆被向上推动挤压第二压簧，向上移动的推杆带动第二活塞向上移动，随着滑动阀向远离第一活塞方向的滑动，排水道与排泄管上的排泄缺口逐渐对齐进而将排水道与排泄缺口连通，在第一活塞的挤压下挤压筒内的滴加液通过排水道和排泄缺口流入缓释箱内，流入缓释箱内的滴加液经过缓冲填料的缓冲后向下滴入底液内。
在凸轮和第一压簧的作用下，第一活塞在挤压筒内做往复运动，当第一活塞向靠近凸轮方向移动时，挤压筒内腔的体积变大内腔压力变小，这时在第二压簧的弹力和水箱里的滴加液对第二活塞压力的共同作用下，推杆向下推压滑动阀斜面使得滑动阀向靠近第一活塞方向滑动直到滑动阀接触限位块，这时排水道与排泄缺口错开使排水道被排泄管内壁封堵住，由于挤压筒内腔压力变小，单向阀被迫打开使水箱里的液体被吸入挤压筒内腔里再次将挤压筒内腔灌满。
由于凸轮的推程固定，活塞每次的滑动距离也是固定的，因而每次由排泄缺口排出的液体体积都相同，在调速电机的匀速转动下，液体也持续地以固定频率由排泄缺口排出，再经过缓释箱内的缓冲填料作用下液体匀速向下滴落。
第一活塞在挤压筒内做往复运动导致第二活塞不断的上下往复移动，第二活塞的不断上下往复移动对水箱里的滴加液起到不停的扰动的作用，能够防止水箱里的滴加液产生沉淀导致位于水箱不同深度的滴加液的浓度的变化，进而避免了由于滴加液浓度不同产生的滴加液与底液反应速率不同的问题，使得整个减水剂制备过程反应速率的稳定，有利于提高减水剂产品的质量。
本发明方案的有益效果在于：
1、使用一种新型的2+4型聚醚单体VPEG，该单体的活性较高，在常温下即可进行反应，聚合时间短，工艺简单，可控性强，从而能够降低生产成本，利于工业化生产。
2、本发明选择在釜底加入少量不饱和羧酸小单体，能够提高聚合反应的转化率，同时加入同摩尔的碱液，可以保证釜底溶液的pH不受加入的不饱和羧酸小单体的影响。
3、本发明将少量链转移剂加入釜底溶液中，能够有效调节聚合物的分子量，提高聚合反应的转化率。
4、本发明加入少量硅烷偶联剂(γ-氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷或γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷)，能提高聚羧酸减水剂对水泥的锚固能力，从而提高减水性能。
5、本发明制备的VPEG型聚羧酸减水剂，较其他类型的聚羧酸减水剂具有更优异的减水和保坍性能。
6、本发明使用的滴加装置具有防止滴加液沉淀或分层引起的反应速率变化的效果，使得整个减水剂制备过程反应速率的稳定，有利于提高减水剂产品的质量。
附图说明
图1为滴加装置的结构示意图。
图2为图1中A部放大图。
图3为滑动阀的主视图。
图4为滑动阀的俯视图。
图5为滑动阀的左视图。
图6为滑动阀的右视图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明：
说明书附图中的附图标记包括：支架10、挤压筒20、第一活塞21、第一压簧22、排泄管23、排泄缺口231、滑动阀24、排水道241、斜面242、滚动凹槽243、限位块25、水箱30、底板31、滑道32、第二活塞33、推杆34、环形挡板35、第二压簧36、滚轮37、转轴371、水管38、截止阀381、单向阀382、固定板39、缓释箱40、缓冲填料41、调速电机50、传动轴51、凸轮52。
实施例1：
步骤一，底液制备：将90份VPEG聚醚大单体和0.1份巯基丙酸溶于100份自来水中，搅拌溶解成均匀透明的溶液后，加入1份丙烯酸和1.8份质量分数为30％的NaOH溶液，搅拌均匀后，加入0.004份FeSO4和0.5份质量分数为27.5％的双氧水搅拌均匀形成底液；
步骤二，辅液制备：将9份丙烯酸、0.4份γ-氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷、0.4份巯基丙酸和10份自来水配成滴加液A料；将0.3份维生素C和20份自来水配制成滴加液B料；
步骤三，调配合成：步骤一中加入双氧水5分钟后，常温下用滴加装置同时向步骤一中的底液中匀速滴加滴加液A料和滴加液B料并搅拌，滴加时间为40分钟，滴加完成后保温1小时结束反应即得聚羧酸减水剂溶液；
步骤四，向步骤三所得的聚羧酸减水剂溶液中加入NaOH溶液调节pH值至中性，所得透明液体即为聚羧酸减水剂。
实施例2：
步骤一，底液制备：将100份VPEG聚醚大单体和0.2份巯基乙醇溶于100份自来水中，搅拌溶解成均匀透明的溶液后，加入3份丙烯酸和5.5份质量分数为30％的NaOH溶液，搅拌均匀后，加入0.006份FeSO4和0.7份过硫酸铵搅拌均匀形成底液；
步骤二，辅液制备：将9份丙烯酸、0.5份γ-氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷、0.5份巯基乙醇和10份自来水配成滴加液A料；将0.5份吊白块和20份自来水配成滴加液B料；
步骤三，调配合成：步骤一中加入过硫酸铵5分钟后，常温下用滴加装置同时向步骤一中的底液中匀速滴加滴加液A料和滴加液B料并搅拌，滴加时间为60分钟，滴加完成后保温1小时结束反应即得聚羧酸减水剂溶液；
步骤四，向步骤三所得的聚羧酸减水剂溶液中加入NaOH溶液调节pH值至中性，所得透明液体即为聚羧酸减水剂。
实施例3：
步骤一，底液制备：将120份VPEG聚醚大单体和0.2份巯基乙酸溶于120份自来水中，搅拌溶解成均匀透明的溶液后，加入3份丙烯酸和5.5份质量分数为30％的NaOH溶液，搅拌均匀后，加入0.007份FeCl2和1份过硫酸钾搅拌均匀形成底液；
步骤二，辅液制备：将9份丙烯酸、0.6份γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、0.4份巯基乙酸和10份自来水配成滴加液A料；将0.4份E51和20份自来水配成滴加液B料；
步骤三，调配合成：步骤一中加入过硫酸钾5分钟后，常温下用滴加装置同时向步骤一中的底液中匀速滴加滴加液A料和滴加液B料并搅拌，滴加时间为60分钟，滴加完成后保温1小时结束反应即得聚羧酸减水剂溶液；
步骤四，向步骤三所得的聚羧酸减水剂溶液中加入KOH溶液调节pH值至中性，所得透明液体即为聚羧酸减水剂。
如图1所示，滴加装置包括支架10、调速电机50、缓释箱40、水箱30和挤压机构；
如图1所示，调速电机50为带调速器的无级调速电机，调速电机50外接电源，调速电机50与支架10固定连接，调速电机50的输出轴竖直设置，调速电机50的输出轴上固定连接凸轮52；
如图1所示，缓释箱40与支架10固定连接，为了集聚滴加液，缓释箱40底部设为锥形，缓释箱40内装有用于将滴加液均摊与缓冲的缓冲填料41，缓冲填料41优选石英砂粒；
如图1所示，水箱30设于缓释箱40上方，水箱30由透明玻璃制成，水箱30的侧壁上刻有用于测量水箱30内液体的刻度线，水箱30通过固定板39与缓释箱40固定连接，固定板39的上端与水箱30固定连接，固定板39下端与缓释箱40固定连接。
如图1、图2所示，水箱30的底板31上竖直设置贯穿底板31的滑道32，滑道32内滑动连接第二活塞33，第二活塞33底部竖直设置推杆34，推杆34为圆柱杆，推杆34上设有外螺纹，推杆34上端与第二活塞33固定连接，推杆34下端设置滚轮37，滚轮37通过转轴371与推杆34转动连接，转轴371的轴线水平设置，推杆34上设有环形挡板35，环形挡板35上设有与推杆34上的外螺纹配合的内螺纹，环形挡板35与推杆34螺纹连接，环形挡板35与底板31之间设有第二压簧36，第二压簧36的上端与底板31接触，第二压簧36的下端与环形挡板35的上表面接触；
如图1所示，挤压机构包括挤压筒20和第一活塞21，挤压筒20位于水箱30下方，挤压筒20为一端开口的圆筒型，挤压筒20水平设置，挤压筒20与支架10固定连接，第一活塞21与挤压筒20同轴设置，第一活塞21的一端由挤压筒20的开口一端伸入挤压筒20内与挤压筒20滑动连接，第一活塞21的另一端与凸轮52接触，挤压筒20远离第一活塞21的一端与第一活塞21之间设有第一压簧22，第一压簧22的一端与挤压筒20的一端的内壁接触，第一压簧22的另一端与第一活塞21远离凸轮52的一端接触；
如图1、图2所示，挤压筒20远离第一活塞21的一端水平设置将挤压筒20内外空间连通的排泄管23，排泄管23与挤压筒20一体成型，排泄管23的轴线与挤压筒20的轴线平行设置，排泄管23远离挤压筒20的一端位于缓释箱40内部，排泄管23远离挤压筒20的一端的最低处设有排泄缺口231，排泄管23内滑动连接滑动阀24，滑动阀24远离第一活塞21的端面设为斜面242，斜面242的高端靠近第一活塞21，由斜面242的低端向斜面242的高端开设有与滚轮37配合的滚动凹槽243，滑动阀24内设置排水道241，排水道241的一端与挤压筒20的内腔连通，排水道241的另一端于滑动阀24的最低处将滑动阀24贯穿，排泄管23内靠近第一活塞21的一端固定连接限制滑动阀24位置的限位块25，排泄管23上竖直设置与推杆34配合的通孔，推杆34由通孔伸入排泄管23内，推杆34下端的滚轮37位于滚动凹槽243内与滚动凹槽243的底面接触。
本发明方案的滴加装置的工作原理为：
关闭截止阀381，此时第二活塞33的上表面与水箱30内底面平齐，在第二压簧36的弹力下滚轮37压在滚动凹槽243的底面上，滑动阀24抵紧限位块25，排水道241与排泄缺口231错开，在第一压簧22的弹力下第一活塞21位于挤压筒20外部的一端紧靠凸轮52，这时第一活塞21位于第一活塞21运动轨迹的极限位置；
将待滴加的滴加液装入水箱30后读取滴加液体积数值，根据滴加时间和滴加液体积来确定调速电机50的转速，调速电机50每分钟的转速的确定方法为：
设滴加液的体积为L(ml)；设滴加时间为T(min)；设第一活塞的直径为R(cm)；设凸轮的推程为S(cm)，则：
调速电机每分钟的转速＝(4 x L)/(T x π x R2 x S)。
打开截止阀381，滴加液由水管38进入挤压筒20内将挤压筒20内腔灌满，通过调速器调整好调速电机50的转速后，运行调速电机50，调速电机50带动凸轮52旋转推动第一活塞21向靠近排泄管23方向滑动挤压滴加液，这时第一活塞21压迫挤压筒20内腔的滴加液使滴加液受到的压力变大，同时第一压簧22被压缩，在挤压筒20内腔压力变大下单向阀382被迫关闭，压力使滴加液推动滑动阀24向远离第一活塞21方向滑动，这时与滚动凹槽243底面接触的滚轮37连同推杆34被向上推动挤压第二压簧36，向上移动的推杆34带动第二活塞33向上移动，随着滑动阀24向远离第一活塞21方向的滑动，排水道241与排泄管23上的排泄缺口231逐渐对齐进而将排水道241与排泄缺口231连通，在第一活塞21的挤压下挤压筒20内的滴加液通过排水道241和排泄缺口231流入缓释箱40内，流入缓释箱40内的滴加液经过石英砂的的缓冲后向下滴入底液内。
在凸轮52和第一压簧22的作用下，第一活塞21在挤压筒20内做往复运动，当第一活塞21向靠近凸轮52方向移动时，挤压筒20内腔的体积变大内腔压力变小，这时在第二压簧36的弹力和水箱30里的滴加液对第二活塞33压力的共同作用下，推杆34向下推压滑动阀24斜面242使得滑动阀24向靠近第一活塞21方向滑动直到滑动阀24接触限位块25，这时排水道241与排泄缺口231错开使排水道241被排泄管23内壁封堵住，由于挤压筒20内腔压力变小，单向阀382被迫打开使水箱30里的液体被吸入挤压筒20内腔里再次将挤压筒20内腔灌满。
由于凸轮52的推程固定，第一活塞21每次的滑动距离也是固定的，因而每次由排泄缺口231排出的滴加液体积都相同，在调速电机50的匀速转动下，滴加液也持续地以固定频率由排泄缺口231排出，再经过缓释箱40的缓冲作用下滴加液匀速向下滴落进入底液中。
第一活塞21在挤压筒20内做往复运动导致第二活塞33不断的上下往复移动，第二活塞33的不断上下往复移动对水箱30里的滴加液起到不停的扰动的作用，能够防止水箱30里的滴加液产生沉淀和分层导致位于水箱30不同深度的滴加液的浓度的变化，进而避免了由于滴加液浓度不同产生的滴加液与底液反应速率不同的问题，使得整个减水剂制备过程反应速率的稳定，有利于提高减水剂产品的质量。
将实施例1-3合成的样品与市售HPEG和TPEG聚羧酸减水剂进行混凝土性能测试对比。采用海螺42.5水泥；II级粉煤灰；细度模数为2.60的机制砂；粒径为5-30mm的碎石。按表1的混凝土配合比进行混凝土性能测试。
表1：C30混凝土试验配合比(kg cm-3)
Figure BDA0002628224530000091
根据GB-8077-2012《混凝土外加剂匀质性试验方法》，在相同试验条件下测其混凝土初始坍落度/扩展度和1h经时变化，如表2所示。
表2：掺加不同种类聚羧酸系减水剂的混凝土初始坍落度/扩展度和经时变化
Figure BDA0002628224530000092
Figure BDA0002628224530000101
从表2的试验结果可以看出，本实施例1、2、3的减水率高于现有的HPEG、TPEG，经时坍落度/扩展度损失也更小，这说明本实施例1、2、3的减水和保坍性能均优于现市售的HPEG、TPEG型聚羧酸减水剂。
本发明方案的有益效果还在于：
1、使用一种新型的2+4型聚醚单体VPEG，该单体的活性较高，在常温下即可进行反应，聚合时间短，工艺简单，可控性强，从而能够降低生产成本，利于工业化生产。
2、本发明选择在釜底加入少量不饱和羧酸小单体，能够提高聚合反应的转化率，同时加入同摩尔的碱液，可以保证釜底溶液的pH不受加入的不饱和羧酸小单体的影响。
3、本发明将少量链转移剂加入釜底溶液中，能够有效调节聚合物的分子量，提高聚合反应的转化率。
4、本发明加入少量硅烷偶联剂(γ-氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷或γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷)，能提高聚羧酸减水剂对水泥的锚固能力，从而提高减水性能。
5、本发明制备的VPEG型聚羧酸减水剂，较其他类型的聚羧酸减水剂具有更优异的减水和保坍性能。
6、本发明使用的滴加装置具有防止滴加液沉淀引起的反应速率变化的效果，使得整个减水剂制备过程反应速率的稳定，有利于提高减水剂产品的质量。
需要补充说明的是给出的实施例仅仅是最佳的实施例，取得的效果最好，其中氧化剂、还原剂、链转移剂、不饱和羧酸类小单体、还原剂中的一种或者多种可以采取同类材料中的其它材料替换，不仅限于本实施例中所选取的材料。
以上的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (7)

1.一种新型VPEG聚醚合成高性能聚羧酸减水剂的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：
步骤一，底液制备：按照比例将90-120份VPEG聚醚大单体、0.1-0.3份链转移剂和100-120份自来水加入到反应釜中，搅拌溶解成均匀透明的溶液后加入1-3份不饱和羧酸小单体和1.8-5.5份30％浓度的NaOH溶液，搅拌均匀后，加入0.004-0.01份金属催化剂和0.5-1份氧化剂搅拌均匀形成底液；
所述氧化剂为过硫酸铵、过硫酸钠、双氧水、过氧化苯甲酰或过硫酸钾中的一种或几种；所述链转移剂为巯基乙酸、巯基丙酸、巯基乙醇或次亚磷酸钠中的一种或几种；所述金属催化剂为硫酸亚铁或氯化亚铁中的一种或几种；所述不饱和羧酸小单体为马来酸酐、丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸或富马酸中的一种或几种；
步骤二，辅液制备：将7-12份不饱和羧酸小单体、0.3-0.8份硅烷偶联剂和0.3-0.5份链转移剂溶于10-12份自来水中配成滴加液A料备用；
将0.2-0.5份还原剂溶于20-22份自来水中配成滴加液B料备用；
所述不饱和羧酸小单体为马来酸酐、丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸或富马酸中的一种或几种；所述硅烷偶联剂为γ-氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷或γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷中的一种或几种；所述链转移剂为巯基乙酸、巯基丙酸、巯基乙醇或次亚磷酸钠中的一种或几种；所述还原剂为维生素C、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、亚硫酸钾或吊白块中的一种或几种；
步骤三，调配合成：用滴加装置同时向步骤一中的底液中匀速滴加所述滴加液A料和所述滴加液B料并搅拌，滴加时间为40-60分钟，滴加完成后保温1小时结束反应即得聚羧酸减水剂溶液；
步骤四，向步骤三所得的聚羧酸减水剂溶液中加入碱溶液调节pH值至中性，所得透明液体即为聚羧酸减水剂；所述碱溶液为NaOH或KOH溶液中的一种或几种。
2.根据权利要求1所述的一种新型VPEG聚醚合成高性能聚羧酸减水剂的制备方法，其特征在于：所述步骤一中，加入100份VPEG聚醚大单体和0.1份巯基丙酸溶于100份自来水中搅拌溶解成均匀透明的溶液后，加入1份丙烯酸和1.8份质量分数为30％的NaOH溶液搅拌均匀，再加入0.004份FeSO4和0.5份质量分数为27.5％的双氧水搅拌均匀形成底液。
3.根据权利要求1所述的一种新型VPEG聚醚合成高性能聚羧酸减水剂的制备方法，其特征在于：所述步骤二中，将9份丙烯酸、0.4份γ-氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷、0.4份巯基丙酸和10份自来水配成滴加液A料；将0.3份维生素C和20份自来水配制成的滴加液B料。
4.根据权利要求1所述的一种新型VPEG聚醚合成高性能聚羧酸减水剂的制备方法，其特征在于：所述步骤三中，所述滴加液A料和所述滴加液B完全滴加入所述底液中的时间为60分钟。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种新型VPEG聚醚合成高性能聚羧酸减水剂的制备方法，其特征在于：所述滴加装置包括支架、调速电机、缓释箱、水箱和挤压机构；
所述调速电机为带调速器的无级调速电机，调速电机与支架固定连接，调速电机的输出轴竖直设置，调速电机的输出轴上固定连接凸轮；
所述缓释箱与支架固定连接，缓释箱底部设为锥形，缓释箱内设有将水体均摊与缓冲的缓冲填料；
所述水箱设于所述缓释箱上方与缓释箱固定连接，水箱的底板上竖直设置贯穿底板的滑道，滑道内滑动连接第二活塞，第二活塞底部竖直设置推杆，所述推杆上端与所述第二活塞固定连接，推杆下端设置滚轮，所述滚轮通过水平设置的转轴与推杆转动连接，推杆上可拆卸连接环形挡板，所述环形挡板与所述底板之间设有第二压簧，所述第二压簧上端与所述底板接触，第二压簧下端与环形挡板接触；
所述挤压机构包括挤压筒和第一活塞，所述挤压筒水平设置，挤压筒与支架固定连接，所述第一活塞与挤压筒同轴设置，第一活塞的一端伸入所述挤压筒内与挤压筒滑动连接，第一活塞的另一端与所述凸轮接触，挤压筒远离第一活塞的一端与第一活塞之间设有第一压簧，第一压簧的一端与挤压筒一端的内壁接触，第一压簧的另一端与第一活塞远离凸轮的一端接触，挤压筒远离第一活塞的一端水平设置将挤压筒内外空间连通的排泄管，所述排泄管的轴线与挤压筒的轴线平行，排泄管远离挤压筒的一端位于所述缓释箱内部，排泄管远离挤压筒的一端的最低处设有排泄缺口，排泄管内滑动连接滑动阀，所述滑动阀远离第一活塞的端面设为斜面，所述斜面的高端靠近第一活塞，所述斜面上设有与所述滚轮配合的滚动凹槽，滑动阀内设置排水道，所述排水道的一端与挤压筒的内腔连通，排水道的另一端于滑动阀的最低处将滑动阀贯穿，排泄管内靠近第一活塞的一端固定连接限制滑动阀位置的限位块，排泄管的上部竖直设置与所述推杆配合的通孔，所述推杆由所述通孔伸入所述排泄管内，推杆下端的滚轮位于所述滚动凹槽内与滚动凹槽的底面接触。
6.根据权利要求5所述的一种新型VPEG聚醚合成高性能聚羧酸减水剂的制备方法，其特征在于：所述推杆为圆柱杆，推杆上设有外螺纹，环形挡板上设有与所述外螺纹配合的内螺纹，环形挡板与推杆螺纹连接。
7.根据权利要求6所述的一种新型VPEG聚醚合成高性能聚羧酸减水剂的制备方法，其特征在于：所述水箱由透明材料制成，水箱上设有刻度线。
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