CN114163161A - 一种混凝土用改性剂及其制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种混凝土用改性剂及其制备工艺,包括如下重量份原料:30‑50份主剂,10‑15份助剂,0.1‑0.2份聚乙烯醇,1‑10份脂肪醇聚氧乙烯醚,60‑80份水;将主剂加入水中,以40‑60r/min的转速匀速搅拌5min,之后依次加入助剂、聚乙烯醇和脂肪醇聚氧乙烯醚,继续搅拌5min,制得混凝土用改性剂;产物A上的长烷基链能够参与到聚合反应中,能够为主剂上提供疏水基团,进而使得该主剂在砂浆体系中发生疏水缔合,该作用能够随着温度的变化进行改变,进而赋予主剂一定的温度响应性,能够满足不同条件下的使用需求。
Description
技术领域
本发明属于水泥添加剂技术领域,具体为一种混凝土用改性剂及其制备工艺。
背景技术
砂浆,是由无机胶凝材料、细集料、添加剂和水按比例拌合而成的建筑材料,用于建筑施工中砌筑和抹灰工程,以实现建筑结构和表面防护、装饰等。传统砂浆采用现场搅拌,在搅拌时间和计量装置上的误差较大,难以保证砂浆的开放时间及工作性。湿拌砂浆不同于传统自拌砂浆的原始生产操作方式,在商品混凝土搅拌站直接生产,可以实现生产的工业化与自动化,运到工地即可使用,有利于砂浆质量的控制和保证,同时降低了劳动强度,提高施工效率。然而,湿拌砂浆的工作性随着原材的质量(细度模数、颗粒级配、含泥量等)的波动而波动,同时受天气因素(阳光、风、温度、湿度等)影响较大,因此,湿拌砂浆的生产主要靠添加剂来控制性能,但是现有的砂浆在加水后的保塑时间短,严重影响了砂浆的使用性。
发明内容
为了克服上述的技术问题,本发明提供一种混凝土用改性剂及其制备工艺。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
一种混凝土用改性剂,包括如下重量份原料:30-50份主剂,10-15份助剂,0.1-0.2份聚乙烯醇,1-10份脂肪醇聚氧乙烯醚,60-80份水;
该混凝土用改性剂由如下方法制成:
将主剂加入水中,以40-60r/min的转速匀速搅拌5min,之后依次加入助剂、聚乙烯醇和脂肪醇聚氧乙烯醚,继续搅拌5min,制得混凝土用改性剂。
进一步地,所述主剂由如下方法制成:
步骤S1、将丙酮加入四口烧瓶中,依次加入1-溴代十六烷和对羟基苯甲醚,转移至水浴锅中,以150-200r/min的转速磁力搅拌并以3-5℃/min的升温速率升温至40-45℃,之后加入N-(3-二甲胺基丙基)甲基丙烯酰胺,在此温度下匀速搅拌并反应5h,反应结束后过滤,将滤饼用丙酮重结晶制得产物A,控制1-溴代十六烷、对羟基苯甲醚和N-(3-二甲胺基丙基)甲基丙烯酰胺的重量比为1∶0.1-0.3∶1;
步骤S2、将步骤S1制得的产物A按照1∶10的重量比加入去离子水中,匀速搅拌直至完全溶解,制得溶液a,将2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、亚甲基丁二酸、丙烯酸和N,N-二甲基丙烯酰胺加入去离子水中,以50-100r/min的转速匀速搅拌30min,制得溶液b,将溶液a滴加至溶液b中,边滴加边搅拌,控制滴加时间为15min,滴加结束后滴加质量分数10%氢氧化钠溶液调节pH,直至pH=6,之后加入质量分数15%过硫酸铵水溶液,在55-65℃下匀速搅拌并反应4h,制得主剂。
步骤S1中将1-溴代十六烷和N-(3-二甲胺基丙基)甲基丙烯酰胺在丙酮中混合,加入对羟基苯甲醚作为阻聚剂,1-溴代十六烷和N-(3-二甲胺基丙基)甲基丙烯酰胺反应,生成产物A,该产物A为一种季铵盐,步骤S2中将2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、亚甲基丁二酸、丙烯酸和N,N-二甲基丙烯酰胺加入去离子水中,制备溶液b,之后加入产物A,通过聚合反应制备出主剂,2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、亚甲基丁二酸、丙烯酸等单体作为骨架,2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸上的磺酸基通过吸附、络合等作用能够与砂浆中的水化颗粒发生反应,进而阻碍水化的进行,达到一种缓凝效果,加入产物A,产物A上的长烷基链能够参与到聚合反应中,能够为主剂上提供疏水基团,进而使得该主剂在砂浆体系中发生疏水缔合,该作用能够随着温度的变化进行改变,进而赋予主剂一定的温度响应性,能够满足不同条件下的使用需求。
进一步地,步骤S2中控制2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、亚甲基丁二酸、丙烯酸和N,N-二甲基丙烯酰胺的重量比为55∶7-10∶30∶5,过硫酸铵的用量为2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、亚甲基丁二酸、丙烯酸和N,N-二甲基丙烯酰胺的重量和的3%,溶液a与溶液b的重量比为1∶10。
进一步地,所述助剂由如下方法制成:
步骤S11、将聚甘油、对苯二酚和甲苯加入烧瓶中,以100-150r/min的转速匀速搅拌,边搅拌边加入丙烯酸和对甲苯磺酸,升温至50-60℃,在此温度下匀速搅拌并反应2h,反应结束后旋蒸直至蒸发溶剂,制得中间体B,控制聚甘油和丙烯酸的摩尔比为1∶4,对苯二酚的用量为丙烯酸重量的1-2%,对甲苯磺酸的用量为聚甘油重量的20-25%;
步骤S12、将烯丙基聚乙二醇醚和氨基磺酸加入三口烧瓶中,通入氮气排出空气,升温至80-100℃并加入尿素,在此温度下匀速搅拌并反应3h,反应结束后冷却至室温,转移至乙醇中,减压蒸馏直至除去溶剂,之后在60℃下烘干,制得单体C,控制烯丙基聚乙二醇醚和氨基磺酸的摩尔比为1∶1,尿素的用量为烯丙基聚乙二醇醚和氨基磺酸重量和的1-2%;
步骤S13、将单体C、十二烷基硫醇和去离子水加入四口烧瓶中,60-75℃水浴加热,匀速搅拌15min后滴加质量分数15%过硫酸铵水溶液,控制滴加时间为5min,滴加结束后加入丙烯酸,升温至80℃,在此温度下反应2h,之后加入中间体B和过氧化氢,匀速搅拌并反应2h,滴加质量分数10%氢氧化钠溶液调节pH,直至pH=6-7,制得助剂,控制单体C和丙烯酸的摩尔比为1∶1,过硫酸铵和丙烯酸的摩尔比为1∶3,十二烷基硫醇的用量为单体C重量的10%,单体C和中间体B的重量比为10∶1,过氧化氢的用量为单体C重量的0.8-1%。
步骤S11中将聚甘油和丙烯酸在甲苯中混合,通过酯化反应制备出中间体B,该中间体B为一种聚甘油酯,步骤S12中烯丙基聚乙二醇醚和氨基磺酸在尿素的作用下反应生成单体C,之后将单体C和丙烯酸在过硫酸铵的引发下聚合,控制单体C和丙烯酸的摩尔比为1∶1,之后加入中间体B和过氧化氢,中间体B能够作为功能单体,制备出助剂,能够在碱性的砂浆中发生水解,释放出极性基团,进而吸附到砂浆中颗粒表面进而起到分散作用,进一步延长保塑时间。
一种混凝土用改性剂的制备工艺,,包括如下步骤:
将主剂加入水中,以40-60r/min的转速匀速搅拌5min,之后依次加入助剂、聚乙烯醇和脂肪醇聚氧乙烯醚,继续搅拌5min,制得混凝土用改性剂。
本发明的有益效果:
(1)本发明一种混凝土用改性剂通过主剂和助剂等原料制成,主剂在制备过程中步骤S1中将1-溴代十六烷和N-(3-二甲胺基丙基)甲基丙烯酰胺在丙酮中混合,加入对羟基苯甲醚作为阻聚剂,1-溴代十六烷和N-(3-二甲胺基丙基)甲基丙烯酰胺反应,生成产物A,该产物A为一种季铵盐,步骤S2中将2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、亚甲基丁二酸、丙烯酸和N,N-二甲基丙烯酰胺加入去离子水中,制备溶液b,之后加入产物A,通过聚合反应制备出主剂,2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、亚甲基丁二酸、丙烯酸等单体作为骨架,2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸上的磺酸基通过吸附、络合等作用能够与砂浆中的水化颗粒发生反应,进而阻碍水化的进行,达到一种缓凝效果,加入产物A,产物A上的长烷基链能够参与到聚合反应中,能够为主剂上提供疏水基团,进而使得该主剂在砂浆体系中发生疏水缔合,该作用能够随着温度的变化进行改变,进而赋予主剂一定的温度响应性,能够满足不同条件下的使用需求。
(2)本发明中助剂在制备过程中步骤S11中将聚甘油和丙烯酸在甲苯中混合,通过酯化反应制备出中间体B,该中间体B为一种聚甘油酯,步骤S12中烯丙基聚乙二醇醚和氨基磺酸在尿素的作用下反应生成单体C,之后将单体C和丙烯酸在过硫酸铵的引发下聚合,控制单体C和丙烯酸的摩尔比为1∶1,之后加入中间体B和过氧化氢,中间体B能够作为功能单体,制备出助剂,能够在碱性的砂浆中发生水解,释放出极性基团,进而吸附到砂浆中颗粒表面进而起到分散作用,进一步延长保塑时间。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,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作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。
实施例1
一种混凝土用改性剂,包括如下重量份原料:30份主剂,10份助剂,0.1份聚乙烯醇,1份脂肪醇聚氧乙烯醚,60份水;
该混凝土用改性剂由如下方法制成:
将主剂加入水中,以40r/min的转速匀速搅拌5min,之后依次加入助剂、聚乙烯醇和脂肪醇聚氧乙烯醚,继续搅拌5min,制得混凝土用改性剂。
所述主剂由如下方法制成:
步骤S1、将丙酮加入四口烧瓶中,依次加入1-溴代十六烷和对羟基苯甲醚,转移至水浴锅中,以150r/min的转速磁力搅拌并以3℃/min的升温速率升温至40℃,之后加入N-(3-二甲胺基丙基)甲基丙烯酰胺,在此温度下匀速搅拌并反应5h,反应结束后过滤,将滤饼用丙酮重结晶制得产物A,控制1-溴代十六烷、对羟基苯甲醚和N-(3-二甲胺基丙基)甲基丙烯酰胺的重量比为1∶0.1∶1;
步骤S2、将步骤S1制得的产物A按照1∶10的重量比加入去离子水中,匀速搅拌直至完全溶解,制得溶液a,将2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、亚甲基丁二酸、丙烯酸和N,N-二甲基丙烯酰胺加入去离子水中,以50r/min的转速匀速搅拌30min,制得溶液b,将溶液a滴加至溶液b中,边滴加边搅拌,控制滴加时间为15min,滴加结束后滴加质量分数10%氢氧化钠溶液调节pH,直至pH=6,之后加入质量分数15%过硫酸铵水溶液,在55℃下匀速搅拌并反应4h,制得主剂,控制2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、亚甲基丁二酸、丙烯酸和N,N-二甲基丙烯酰胺的重量比为55∶7∶30∶5,过硫酸铵的用量为2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、亚甲基丁二酸、丙烯酸和N,N-二甲基丙烯酰胺的重量和的3%,溶液a与溶液b的重量比为1∶10。
助剂由如下方法制成:
步骤S11、将聚甘油、对苯二酚和甲苯加入烧瓶中,以100r/min的转速匀速搅拌,边搅拌边加入丙烯酸和对甲苯磺酸,升温至50℃,在此温度下匀速搅拌并反应2h,反应结束后旋蒸直至蒸发溶剂,制得中间体B,控制聚甘油和丙烯酸的摩尔比为1∶4,对苯二酚的用量为丙烯酸重量的1%,对甲苯磺酸的用量为聚甘油重量的20%;
步骤S12、将烯丙基聚乙二醇醚和氨基磺酸加入三口烧瓶中,通入氮气排出空气,升温至80℃并加入尿素,在此温度下匀速搅拌并反应3h,反应结束后冷却至室温,转移至乙醇中,减压蒸馏直至除去溶剂,之后在60℃下烘干,制得单体C,控制烯丙基聚乙二醇醚和氨基磺酸的摩尔比为1∶1,尿素的用量为烯丙基聚乙二醇醚和氨基磺酸重量和的1%;
步骤S13、将单体C、十二烷基硫醇和去离子水加入四口烧瓶中,60℃水浴加热,匀速搅拌15min后滴加质量分数15%过硫酸铵水溶液,控制滴加时间为5min,滴加结束后加入丙烯酸,升温至80℃,在此温度下反应2h,之后加入中间体B和过氧化氢,匀速搅拌并反应2h,滴加质量分数10%氢氧化钠溶液调节pH,直至pH=7,制得助剂,控制单体C和丙烯酸的摩尔比为1∶1,过硫酸铵和丙烯酸的摩尔比为1∶3,十二烷基硫醇的用量为单体C重量的10%,单体C和中间体B的重量比为10∶1,过氧化氢的用量为单体C重量的0.8%。
实施例2
一种混凝土用改性剂,包括如下重量份原料:35份主剂,12份助剂,0.1份聚乙烯醇,5份脂肪醇聚氧乙烯醚,65份水;
该混凝土用改性剂由如下方法制成:
将主剂加入水中,以40r/min的转速匀速搅拌5min,之后依次加入助剂、聚乙烯醇和脂肪醇聚氧乙烯醚,继续搅拌5min,制得混凝土用改性剂。
所述主剂由如下方法制成:
步骤S1、将丙酮加入四口烧瓶中,依次加入1-溴代十六烷和对羟基苯甲醚,转移至水浴锅中,以150r/min的转速磁力搅拌并以3℃/min的升温速率升温至40℃,之后加入N-(3-二甲胺基丙基)甲基丙烯酰胺,在此温度下匀速搅拌并反应5h,反应结束后过滤,将滤饼用丙酮重结晶制得产物A,控制1-溴代十六烷、对羟基苯甲醚和N-(3-二甲胺基丙基)甲基丙烯酰胺的重量比为1∶0.1∶1;
步骤S2、将步骤S1制得的产物A按照1∶10的重量比加入去离子水中,匀速搅拌直至完全溶解,制得溶液a,将2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、亚甲基丁二酸、丙烯酸和N,N-二甲基丙烯酰胺加入去离子水中,以50r/min的转速匀速搅拌30min,制得溶液b,将溶液a滴加至溶液b中,边滴加边搅拌,控制滴加时间为15min,滴加结束后滴加质量分数10%氢氧化钠溶液调节pH,直至pH=6,之后加入质量分数15%过硫酸铵水溶液,在55℃下匀速搅拌并反应4h,制得主剂,控制2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、亚甲基丁二酸、丙烯酸和N,N-二甲基丙烯酰胺的重量比为55∶7∶30∶5,过硫酸铵的用量为2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、亚甲基丁二酸、丙烯酸和N,N-二甲基丙烯酰胺的重量和的3%,溶液a与溶液b的重量比为1∶10。
助剂由如下方法制成:
步骤S11、将聚甘油、对苯二酚和甲苯加入烧瓶中,以100r/min的转速匀速搅拌,边搅拌边加入丙烯酸和对甲苯磺酸,升温至50℃,在此温度下匀速搅拌并反应2h,反应结束后旋蒸直至蒸发溶剂,制得中间体B,控制聚甘油和丙烯酸的摩尔比为1∶4,对苯二酚的用量为丙烯酸重量的1%,对甲苯磺酸的用量为聚甘油重量的20%;
步骤S12、将烯丙基聚乙二醇醚和氨基磺酸加入三口烧瓶中,通入氮气排出空气,升温至80℃并加入尿素,在此温度下匀速搅拌并反应3h,反应结束后冷却至室温,转移至乙醇中,减压蒸馏直至除去溶剂,之后在60℃下烘干,制得单体C,控制烯丙基聚乙二醇醚和氨基磺酸的摩尔比为1∶1,尿素的用量为烯丙基聚乙二醇醚和氨基磺酸重量和的1%;
步骤S13、将单体C、十二烷基硫醇和去离子水加入四口烧瓶中,60℃水浴加热,匀速搅拌15min后滴加质量分数15%过硫酸铵水溶液,控制滴加时间为5min,滴加结束后加入丙烯酸,升温至80℃,在此温度下反应2h,之后加入中间体B和过氧化氢,匀速搅拌并反应2h,滴加质量分数10%氢氧化钠溶液调节pH,直至pH=7,制得助剂,控制单体C和丙烯酸的摩尔比为1∶1,过硫酸铵和丙烯酸的摩尔比为1∶3,十二烷基硫醇的用量为单体C重量的10%,单体C和中间体B的重量比为10∶1,过氧化氢的用量为单体C重量的0.8%。
实施例3
一种混凝土用改性剂,包括如下重量份原料:40份主剂,14份助剂,0.2份聚乙烯醇,8份脂肪醇聚氧乙烯醚,75份水;
该混凝土用改性剂由如下方法制成:
将主剂加入水中,以40r/min的转速匀速搅拌5min,之后依次加入助剂、聚乙烯醇和脂肪醇聚氧乙烯醚,继续搅拌5min,制得混凝土用改性剂。
所述主剂由如下方法制成:
步骤S1、将丙酮加入四口烧瓶中,依次加入1-溴代十六烷和对羟基苯甲醚,转移至水浴锅中,以150r/min的转速磁力搅拌并以3℃/min的升温速率升温至40℃,之后加入N-(3-二甲胺基丙基)甲基丙烯酰胺,在此温度下匀速搅拌并反应5h,反应结束后过滤,将滤饼用丙酮重结晶制得产物A,控制1-溴代十六烷、对羟基苯甲醚和N-(3-二甲胺基丙基)甲基丙烯酰胺的重量比为1∶0.1∶1;
步骤S2、将步骤S1制得的产物A按照1∶10的重量比加入去离子水中,匀速搅拌直至完全溶解,制得溶液a,将2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、亚甲基丁二酸、丙烯酸和N,N-二甲基丙烯酰胺加入去离子水中,以50r/min的转速匀速搅拌30min,制得溶液b,将溶液a滴加至溶液b中,边滴加边搅拌,控制滴加时间为15min,滴加结束后滴加质量分数10%氢氧化钠溶液调节pH,直至pH=6,之后加入质量分数15%过硫酸铵水溶液,在55℃下匀速搅拌并反应4h,制得主剂,控制2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、亚甲基丁二酸、丙烯酸和N,N-二甲基丙烯酰胺的重量比为55∶7∶30∶5,过硫酸铵的用量为2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、亚甲基丁二酸、丙烯酸和N,N-二甲基丙烯酰胺的重量和的3%,溶液a与溶液b的重量比为1∶10。
助剂由如下方法制成:
步骤S11、将聚甘油、对苯二酚和甲苯加入烧瓶中,以100r/min的转速匀速搅拌,边搅拌边加入丙烯酸和对甲苯磺酸,升温至50℃,在此温度下匀速搅拌并反应2h,反应结束后旋蒸直至蒸发溶剂,制得中间体B,控制聚甘油和丙烯酸的摩尔比为1∶4,对苯二酚的用量为丙烯酸重量的1%,对甲苯磺酸的用量为聚甘油重量的20%;
步骤S12、将烯丙基聚乙二醇醚和氨基磺酸加入三口烧瓶中,通入氮气排出空气,升温至80℃并加入尿素,在此温度下匀速搅拌并反应3h,反应结束后冷却至室温,转移至乙醇中,减压蒸馏直至除去溶剂,之后在60℃下烘干,制得单体C,控制烯丙基聚乙二醇醚和氨基磺酸的摩尔比为1∶1,尿素的用量为烯丙基聚乙二醇醚和氨基磺酸重量和的1%;
步骤S13、将单体C、十二烷基硫醇和去离子水加入四口烧瓶中,60℃水浴加热,匀速搅拌15min后滴加质量分数15%过硫酸铵水溶液,控制滴加时间为5min,滴加结束后加入丙烯酸,升温至80℃,在此温度下反应2h,之后加入中间体B和过氧化氢,匀速搅拌并反应2h,滴加质量分数10%氢氧化钠溶液调节pH,直至pH=7,制得助剂,控制单体C和丙烯酸的摩尔比为1∶1,过硫酸铵和丙烯酸的摩尔比为1∶3,十二烷基硫醇的用量为单体C重量的10%,单体C和中间体B的重量比为10∶1,过氧化氢的用量为单体C重量的0.8%。
实施例4
一种混凝土用改性剂,包括如下重量份原料:50份主剂,15份助剂,0.2份聚乙烯醇,10份脂肪醇聚氧乙烯醚,80份水;
该混凝土用改性剂由如下方法制成:
将主剂加入水中,以40r/min的转速匀速搅拌5min,之后依次加入助剂、聚乙烯醇和脂肪醇聚氧乙烯醚,继续搅拌5min,制得混凝土用改性剂。
所述主剂由如下方法制成:
步骤S1、将丙酮加入四口烧瓶中,依次加入1-溴代十六烷和对羟基苯甲醚,转移至水浴锅中,以150r/min的转速磁力搅拌并以3℃/min的升温速率升温至40℃,之后加入N-(3-二甲胺基丙基)甲基丙烯酰胺,在此温度下匀速搅拌并反应5h,反应结束后过滤,将滤饼用丙酮重结晶制得产物A,控制1-溴代十六烷、对羟基苯甲醚和N-(3-二甲胺基丙基)甲基丙烯酰胺的重量比为1∶0.1∶1;
步骤S2、将步骤S1制得的产物A按照1∶10的重量比加入去离子水中,匀速搅拌直至完全溶解,制得溶液a,将2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、亚甲基丁二酸、丙烯酸和N,N-二甲基丙烯酰胺加入去离子水中,以50r/min的转速匀速搅拌30min,制得溶液b,将溶液a滴加至溶液b中,边滴加边搅拌,控制滴加时间为15min,滴加结束后滴加质量分数10%氢氧化钠溶液调节pH,直至pH=6,之后加入质量分数15%过硫酸铵水溶液,在55℃下匀速搅拌并反应4h,制得主剂,控制2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、亚甲基丁二酸、丙烯酸和N,N-二甲基丙烯酰胺的重量比为55∶7∶30∶5,过硫酸铵的用量为2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、亚甲基丁二酸、丙烯酸和N,N-二甲基丙烯酰胺的重量和的3%,溶液a与溶液b的重量比为1∶10。
助剂由如下方法制成:
步骤S11、将聚甘油、对苯二酚和甲苯加入烧瓶中,以100r/min的转速匀速搅拌,边搅拌边加入丙烯酸和对甲苯磺酸,升温至50℃,在此温度下匀速搅拌并反应2h,反应结束后旋蒸直至蒸发溶剂,制得中间体B,控制聚甘油和丙烯酸的摩尔比为1∶4,对苯二酚的用量为丙烯酸重量的1%,对甲苯磺酸的用量为聚甘油重量的20%;
步骤S12、将烯丙基聚乙二醇醚和氨基磺酸加入三口烧瓶中,通入氮气排出空气,升温至80℃并加入尿素,在此温度下匀速搅拌并反应3h,反应结束后冷却至室温,转移至乙醇中,减压蒸馏直至除去溶剂,之后在60℃下烘干,制得单体C,控制烯丙基聚乙二醇醚和氨基磺酸的摩尔比为1∶1,尿素的用量为烯丙基聚乙二醇醚和氨基磺酸重量和的1%;
步骤S13、将单体C、十二烷基硫醇和去离子水加入四口烧瓶中,60℃水浴加热,匀速搅拌15min后滴加质量分数15%过硫酸铵水溶液,控制滴加时间为5min,滴加结束后加入丙烯酸,升温至80℃,在此温度下反应2h,之后加入中间体B和过氧化氢,匀速搅拌并反应2h,滴加质量分数10%氢氧化钠溶液调节pH,直至pH=7,制得助剂,控制单体C和丙烯酸的摩尔比为1∶1,过硫酸铵和丙烯酸的摩尔比为1∶3,十二烷基硫醇的用量为单体C重量的10%,单体C和中间体B的重量比为10∶1,过氧化氢的用量为单体C重量的0.8%。
对比例1
本对比例与实施例1相比,未加入主剂。
对比例2
本对比例与实施例1相比,未加入助剂。
对比例3
本对比例为市场中用葡萄糖酸钠作为增加保塑时间的改性剂。
将实施例1-4和对比例1-3按照3.5‰的重量比加入湿拌砂浆中,测试去保塑时间。
实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 对比例1 | 对比例2 | 对比例3 | |
保塑时间 | 36h | 36h | 36h | 36h | 28h | 20h | 18h |
从上表中能够看出实施例1-4的保塑时间为36h,对比例1-3的保塑时间为18-28h;所以中间体B能够作为功能单体,制备出助剂,能够在碱性的砂浆中发生水解,释放出极性基团,进而吸附到砂浆中颗粒表面进而起到分散作用,进一步延长保塑时间。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明,所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围,均应属于本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种混凝土用改性剂,其特征在于,包括如下重量份原料:30-50份主剂,10-15份助剂,0.1-0.2份聚乙烯醇,1-10份脂肪醇聚氧乙烯醚,60-80份水;
该混凝土用改性剂由如下方法制成:
将主剂加入水中,以40-60r/min的转速匀速搅拌5min,之后依次加入助剂、聚乙烯醇和脂肪醇聚氧乙烯醚,继续搅拌5min,制得混凝土用改性剂。
2.根据权利要求1所述的一种混凝土用改性剂,其特征在于,所述主剂由如下方法制成:
步骤S1、将丙酮加入四口烧瓶中,依次加入1-溴代十六烷和对羟基苯甲醚,转移至水浴锅中,以150-200r/min的转速磁力搅拌并以3-5℃/min的升温速率升温至40-45℃,之后加入N-(3-二甲胺基丙基)甲基丙烯酰胺,在此温度下匀速搅拌并反应5h,反应结束后过滤,将滤饼用丙酮重结晶制得产物A,控制1-溴代十六烷、对羟基苯甲醚和N-(3-二甲胺基丙基)甲基丙烯酰胺的重量比为1∶0.1-0.3∶1;
步骤S2、将步骤S1制得的产物A按照1∶10的重量比加入去离子水中,匀速搅拌直至完全溶解,制得溶液a,将2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、亚甲基丁二酸、丙烯酸和N,N-二甲基丙烯酰胺加入去离子水中,以50-100r/min的转速匀速搅拌30min,制得溶液b,将溶液a滴加至溶液b中,边滴加边搅拌,控制滴加时间为15min,滴加结束后滴加质量分数10%氢氧化钠溶液调节pH,直至pH=6,之后加入质量分数15%过硫酸铵水溶液,在55-65℃下匀速搅拌并反应4h,制得主剂。
3.根据权利要求2所述的一种混凝土用改性剂,其特征在于,步骤S2中控制2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、亚甲基丁二酸、丙烯酸和N,N-二甲基丙烯酰胺的重量比为55∶7-10∶30∶5,过硫酸铵的用量为2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、亚甲基丁二酸、丙烯酸和N,N-二甲基丙烯酰胺的重量和的3%,溶液a与溶液b的重量比为1∶10。
4.根据权利要求1所述的一种混凝土用改性剂,其特征在于,所述助剂由如下方法制成:
步骤S11、将聚甘油、对苯二酚和甲苯加入烧瓶中,以100-150r/min的转速匀速搅拌,边搅拌边加入丙烯酸和对甲苯磺酸,升温至50-60℃,在此温度下匀速搅拌并反应2h,反应结束后旋蒸直至蒸发溶剂,制得中间体B,控制聚甘油和丙烯酸的摩尔比为1∶4,对苯二酚的用量为丙烯酸重量的1-2%,对甲苯磺酸的用量为聚甘油重量的20-25%;
步骤S12、将烯丙基聚乙二醇醚和氨基磺酸加入三口烧瓶中,通入氮气排出空气,升温至80-100℃并加入尿素,在此温度下匀速搅拌并反应3h,反应结束后冷却至室温,转移至乙醇中,减压蒸馏直至除去溶剂,之后在60℃下烘干,制得单体C,控制烯丙基聚乙二醇醚和氨基磺酸的摩尔比为1∶1,尿素的用量为烯丙基聚乙二醇醚和氨基磺酸重量和的1-2%;
步骤S13、将单体C、十二烷基硫醇和去离子水加入四口烧瓶中,60-75℃水浴加热,匀速搅拌15min后滴加质量分数15%过硫酸铵水溶液,控制滴加时间为5min,滴加结束后加入丙烯酸,升温至80℃,在此温度下反应2h,之后加入中间体B和过氧化氢,匀速搅拌并反应2h,滴加质量分数10%氢氧化钠溶液调节pH,直至pH=6-7,制得助剂,控制单体C和丙烯酸的摩尔比为1∶1,过硫酸铵和丙烯酸的摩尔比为1∶3,十二烷基硫醇的用量为单体C重量的10%,单体C和中间体B的重量比为10∶1,过氧化氢的用量为单体C重量的0.8-1%。
5.根据权利要求1所述的一种混凝土用改性剂的制备工艺,其特征在于,包括如下步骤:
将主剂加入水中,以40-60r/min的转速匀速搅拌5min,之后依次加入助剂、聚乙烯醇和脂肪醇聚氧乙烯醚,继续搅拌5min,制得混凝土用改性剂。
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