CN113980176B - 一种抗泌水处理剂及其制备方法及其应用 - Google Patents

一种抗泌水处理剂及其制备方法及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及混凝土外加剂的技术领域，具体公开了一种抗泌水处理剂及其制备方法，抗泌水处理剂由以下质量份数的组分制备得到：改性丙烯酸100份、甲基丙烯酸8‑12份、引发剂0.5‑2份、溶剂350‑450份；所述改性丙烯酸由以下质量份数的组分制备得到：丙烯酸100份、乙二醇水杨酸酯70‑80份、N,N‑二甲基甲酰胺200‑250份。本申请制备的抗泌水处理剂加入砂浆后克服了目前黄原胶或者瓜尔胶加入后砂浆坍落度容易下降的缺陷，有利于砂浆保持较佳的和易性。

Description

一种抗泌水处理剂及其制备方法及其应用
技术领域
本发明涉及混凝土外加剂的技术领域，尤其是涉及一种抗泌水处理剂及其制备方法及其应用。
背景技术
在砂浆生产过程中，面临上批沙子含泥量较多，相应使用较多的减水剂，而下一批沙子却含泥较少，加入相同用量的减水剂则容易造成砂浆出现泌水的情况。
通过加入抗泌水处理剂以克服减水剂加入后容易出现泌水的现象的有效手段，目前人们主要使用黄原胶或者瓜尔胶作为抗泌水处理剂，但是发明人认为黄原胶或者瓜尔胶加入后致砂浆的粘度提高，导致砂浆的坍落度损失，因此，还有改善的空间。
发明内容
为了克服目前黄原胶或者瓜尔胶加入后砂浆坍落度容易下降的缺陷，本申请提供一种抗泌水处理剂及其制备方法及其应用。
第一方面，本申请提供了一种抗泌水处理剂，采用如下技术方案：
一种抗泌水处理剂，由以下质量份数的组分制备得到：
改性丙烯酸100份
甲基丙烯酸8-12份
引发剂0.5-2份
溶剂350-450份；
所述改性丙烯酸由以下质量份数的组分制备得到：
丙烯酸100份
乙二醇水杨酸酯70-80份
N,N-二甲基甲酰胺200-250份。
优选的，所述抗泌水处理剂由以下质量份数的组分制备得到：
改性丙烯酸88-92份
甲基丙烯酸10-11份
引发剂0.8-1份
溶剂380-410份。
由上述改性丙烯酸、甲基丙烯酸、引发剂以及溶剂为原料制备得到的抗泌水处理剂对于砂浆中的水分的吸收效果较佳，能够在砂浆中发挥较佳的抗泌水处理效果，同时该抗泌水处理剂的加入还不易影响砂浆的粘度，使得砂浆保持较佳的和易性。因此面对含泥量不同的沙子时，将水泥和抗泌水处理剂按照质量比为1:(0.005-0.01)的量投入后，砂浆能够在保持不易泌水的同时保持较佳的和易性。
优选的，所述引发剂为偶氮类引发剂。
偶氮类引发剂反应稳定且不易产生其它副反应，能够有效地避免引入其它杂质。
优选的，所述溶剂由乙酸乙酯和助溶剂按照质量比为1：(0.2-0.3)组合。
改性丙烯酸树脂、甲基丙烯酸树脂以及引发剂在上述溶剂的溶解效果较佳，有利于上述物质结合形成抗泌水处理剂，从而使得抗泌水处理剂的品质较为稳定。
优选的，所述助溶剂为二乙二醇丁醚和正丁酯中的一种或者两种。
第二方面，本申请提供了一种抗泌水处理剂的制备方法，采用如下技术方案：
一种抗泌水处理剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤1)，将丙烯酸、乙二醇水杨酸酯与N,N-二甲基甲酰胺混合均匀，接着调节pH至8-10，在90-100℃下反应4-6h，停止反应，经过后处理得到改性丙烯酸；
步骤2)，将改性丙烯酸、甲基丙烯酸与溶剂混合均匀，通氮气保护下加入引发剂，然后在75-85℃反应12-14h，得到抗泌水处理剂。
通过以上抗泌水处理剂的制备方法具有制备工艺难度小，操作简单的优点。
优选的，步骤1)中，采用pH调节剂来调节pH至8-10，所述pH调节剂为三乙胺、氨水和乙醇胺中的一种或者多种组合。
通过加入三乙胺、氨水和乙醇胺中的一种或者多种组合来调节pH至8-10，有利于丙烯酸和乙二醇水杨酸酯反应生成改性丙烯酸，使得改性丙烯酸反应生成抗泌水处理剂的效果较佳。
优选的，所述步骤1)中，后处理为将通过80-90℃下减压蒸馏进行浓缩除去挥发性物质，得到改性丙烯酸。
优选的，所述步骤2)中，反应结束后，待温度降温至20-30℃，洗涤过滤，20-30℃下真空干燥2-3天，得到粉末状抗泌水处理剂。
第三方面，本申请提供了一种抗泌水处理剂的应用，采用如下技术方案：
一种抗泌水处理剂的应用，将所述抗泌水处理剂加入砂浆中。
综上所述，本申请具有以下优点：
1、本申请通过上述改性丙烯酸、甲基丙烯酸、引发剂以及溶剂为原料制备抗泌水处理剂，该抗泌水处理剂能够有效克服减水剂加入过量容易出现的泌水现象，并且其加入后砂浆的坍落度不易下降，砂浆仍能够保持较佳的和易性。
2、本申请采用偶氮类引发剂反应稳定且不易产生其它副反应，能够有效地避免引入其它杂质
3、本申请中抗泌水处理剂的制备方法具有制备工艺难度小，操作简单的优点。
具体实施方式
制备例1
一种改性丙烯酸，由10kg丙烯酸、7kg乙二醇水杨酸酯和20kgN,N-二甲基甲酰胺为原料制备而成。具体制备步骤如下：将10kg丙烯酸、7kg乙二醇水杨酸酯和20kgN,N-二甲基甲酰胺混合均匀，接着加入氨水调节pH至8，在100℃下反应4h，停止反应，经过80℃下在压力为0.02MPa减压蒸馏进行浓缩除去挥发性物质，得到改性丙烯酸。
制备例2
一种改性丙烯酸，由10kg丙烯酸、7.5kg乙二醇水杨酸酯和22.5kgN,N-二甲基甲酰胺为原料制备而成。具体制备步骤如下：将10kg丙烯酸、7.5kg乙二醇水杨酸酯和22.5kgN,N-二甲基甲酰胺混合均匀，接着三乙胺调节pH至9，在95℃下反应5h，停止反应，经过85℃下在压力为0.02MPa减压蒸馏进行浓缩除去挥发性物质，得到改性丙烯酸。
制备例3
一种改性丙烯酸，由10kg丙烯酸、8kg乙二醇水杨酸酯和25kgN,N-二甲基甲酰胺为原料制备而成。具体制备步骤如下：将10kg丙烯酸、8kg乙二醇水杨酸酯和25kgN,N-二甲基甲酰胺混合均匀，接着氨水加入调节pH至10，在90℃下反应6h，停止反应，经过90℃下在压力为0.01MPa减压蒸馏进行浓缩除去挥发性物质，得到改性丙烯酸。
实施例1
一种抗泌水处理剂，由10kg改性丙烯酸、1kg甲基丙烯酸、0.08kg引发剂和38kg溶剂为原料制备而成，改性丙烯酸为制备例1的改性丙烯酸，引发剂为偶氮二异丁腈，溶剂由30kg乙酸乙酯和8kg二乙二醇丁醚组成。
上述抗泌水处理剂的制备方法如下：
将10kg改性丙烯酸、1kg甲基丙烯酸、30kg乙酸乙酯和8kg二乙二醇丁醚溶混合均匀，通氮气保护下加入0.08kg偶氮二异丁腈，然后在85℃反应12h，待温度降温至30℃，洗涤过滤取固体，30℃下真空干燥2天，得到粉末状抗泌水处理剂。得到抗泌水处理剂。
实施例2
与实施例1的区别在于：采用制备例2的改性丙烯酸等量替换制备例1的改性丙烯酸。
实施例3
与实施例1的区别在于：采用制备例3的改性丙烯酸等量替换制备例1的改性丙烯酸。
实施例4
一种抗泌水处理剂，由10kg改性丙烯酸、0.8kg甲基丙烯酸、0.05kg引发剂和35kg溶剂为原料制备而成，其中，改性丙烯酸为制备例2制备的改性丙烯酸，引发剂为偶氮二异丁腈，溶剂由30kg乙酸乙酯和5kg二乙二醇丁醚组成。
上述抗泌水处理剂的制备方法如下：
将10kg改性丙烯酸、0.8kg甲基丙烯酸、30kg乙酸乙酯和5kg二乙二醇丁醚混合均匀，通氮气保护下加入0.05kg偶氮二异丁腈，然后在75-85℃反应14h，待温度降温至20℃，洗涤过滤取固体，20℃下真空干燥3天，得到粉末状抗泌水处理剂。
实施例5
一种抗泌水处理剂，由10kg改性丙烯酸、1.1kg甲基丙烯酸、0.1kg引发剂和41kg溶剂为原料制备而成，改性丙烯酸为制备例2制备的改性丙烯酸，引发剂为偶氮二异丁腈，溶剂由35kg乙酸乙酯和6kg二乙二醇丁醚组成。
上述抗泌水处理剂的制备方法如下：
将10kg改性丙烯酸、1.1kg甲基丙烯酸、35kg乙酸乙酯和6kg二乙二醇丁醚溶混合均匀，通氮气保护下加入0.1kg偶氮二异丁腈，然后在85℃反应12h，待温度降温至20℃，洗涤过滤取固体，20℃下真空干燥3天，得到粉末状抗泌水处理剂。
实施例6
一种抗泌水处理剂，由10kg改性丙烯酸、1.2kg甲基丙烯酸、0.2kg引发剂和45kg溶剂为原料制备而成，改性丙烯酸为制备例2制备的改性丙烯酸，引发剂为偶氮二异丁腈，溶剂由35kg乙酸乙酯和10kg二乙二醇丁醚组成。
上述抗泌水处理剂的制备方法如下：
将10kg改性丙烯酸、1.2kg甲基丙烯酸、35kg乙酸乙酯和10kg二乙二醇丁醚溶混合均匀，通氮气保护下加入0.2kg偶氮二异丁腈，然后在85℃反应12h，待温度降温至20℃，洗涤过滤取固体，20℃下真空干燥3天，得到粉末状抗泌水处理剂。
对比例1
与实施例2的区别在于：采用市售丙烯酸等量替换制备例2制备的丙烯酸。
实验
坍落度和抗压强度测试实验
第一批混凝土试样：将45kg的42.5R普通硅酸盐水泥、0.45kg的聚羧酸减水剂、17kg的水和180kg的含泥量为5％的细砂混合，分别掺加0.23kg的各实施例以及对比例制备的抗泌水处理剂，制得第一批试样。
第二批混凝土试样：将45kg的42.5R普通硅酸盐水泥、0.45kg的聚羧酸减水剂、17kg的水和180kg的含泥量为1％的细砂混合，分别掺加0.23kg的各实施例以及对比例制备的抗泌水处理剂，制得第二批试样。
将上述浆体制成试件于养护室中养护，测定其3天、7天和28天的抗压强度。测定方法参照GB/T17671-1999《水泥胶砂抗压强度检验方法(ISO法)》进行抗压强度测试，用坍落度筒法测定坍落度。结果如下表1所示。
坍落度(mm)测试结果为表1。
表1
Figure BDA0003373195690000071
抗压强度(MPa)测试结果为表2。
表2
Figure BDA0003373195690000072
Figure BDA0003373195690000081
空白组为不添加抗泌水处理剂的浆体制备得到，通过表1和表2中实施例1-6和空白组的数据对比可以看出本申请制备的抗泌水处理剂加入砂浆后，含泥量不同的砂子制备得到的砂浆的和易性相差不大，说明本申请制备的抗泌水处理剂有效地解决了含泥量不同的砂子在添加减水剂容易出现泌水的问题，同时混凝土的坍落度相差不大，证明上述抗泌水处理剂的加入克服的常规抗泌水处理剂加入后坍落度容易损失的缺陷，因此本申请制备的混凝土能够保持较佳的和易性。
通过表1和表2中实施例1-6和对比例1的数据可以看出，采用改性丙烯酸、甲基丙烯酸、引发剂以及溶剂作为制备抗泌水处理剂的原料，其制备的抗泌水处理剂不但能够有效缓解减水剂加入过量后容易出现的泌水现象，同时该抗泌水处理剂加入后砂浆的坍落度不容易下降，从而使得砂浆的能够保持较佳的和易性。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (7)

1.一种抗泌水处理剂，其特征在于：由以下质量份数的组分制备得到：
改性丙烯酸100份
甲基丙烯酸8-12份
引发剂0.5-2份
溶剂350-450份；
所述改性丙烯酸由以下质量份数的组分制备得到：
丙烯酸100份
乙二醇水杨酸酯70-80份
N,N-二甲基甲酰胺200-250份
所述溶剂由乙酸乙酯和助溶剂按照质量比为1：（0.2-0.3）组合；
所述助溶剂为二乙二醇丁醚和正丁酯中的一种或者两种组合。
2.根据权利要求1所述的抗泌水处理剂，其特征在于：所述引发剂为偶氮类引发剂。
3.一种如权利要求1-2任一所述的抗泌水处理剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1)，将丙烯酸、乙二醇水杨酸酯与N,N-二甲基甲酰胺混合均匀，接着调节pH至8-10，在90-100℃下反应4-6h，停止反应，经过后处理得到改性丙烯酸；
步骤2），将改性丙烯酸、甲基丙烯酸与溶剂混合均匀，通氮气保护下加入引发剂，然后在75-85℃反应12-14h，得到抗泌水处理剂。
4.根据权利要求3所述的抗泌水处理剂的制备方法，其特征在于：步骤1）中，采用pH调节剂来调节pH至8-10，所述pH调节剂为三乙胺、氨水和乙醇胺中的一种或者多种组合。
5.根据权利要求3所述的抗泌水处理剂的制备方法，其特征在于：所述步骤1）中，后处理为将通过80-90℃下减压蒸馏进行浓缩除去挥发性物质，得到改性丙烯酸。
6.根据权利要求3所述的抗泌水处理剂的制备方法，其特征在于：所述步骤2）中，反应结束后，待温度降温至20-30℃，洗涤过滤，20-30℃下真空干燥2-3天，得到粉末状抗泌水处理剂。
7.一种如权利要求1-2任一所述的抗泌水处理剂的应用，其特征在于：将所述抗泌水处理剂加入砂浆中。
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