CN116514437A - 一种复合型抗泥减水剂及其制备方法 - Google Patents
一种复合型抗泥减水剂及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116514437A CN116514437A CN202310806531.9A CN202310806531A CN116514437A CN 116514437 A CN116514437 A CN 116514437A CN 202310806531 A CN202310806531 A CN 202310806531A CN 116514437 A CN116514437 A CN 116514437A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- viscosity
- composite anti
- water reducer
- unsaturated
- mud
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 93
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 title claims abstract description 74
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 28
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 24
- -1 polyhexamethylene guanidine phosphate Polymers 0.000 claims abstract description 34
- 229920005646 polycarboxylate Polymers 0.000 claims abstract description 29
- YUWBVKYVJWNVLE-UHFFFAOYSA-N [N].[P] Chemical class [N].[P] YUWBVKYVJWNVLE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- 239000008030 superplasticizer Substances 0.000 claims abstract description 16
- HFCUBKYHMMPGBY-UHFFFAOYSA-N 2-methoxyethyl prop-2-enoate Chemical compound COCCOC(=O)C=C HFCUBKYHMMPGBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 claims abstract description 12
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 claims abstract description 12
- 239000012986 chain transfer agent Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000003999 initiator Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 8
- 150000001732 carboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 claims abstract description 7
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 17
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 claims description 10
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 10
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical group [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 9
- XHXFXVLFKHQFAL-UHFFFAOYSA-N phosphoryl trichloride Chemical class ClP(Cl)(Cl)=O XHXFXVLFKHQFAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 6
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 claims description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 5
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims description 5
- OMIGHNLMNHATMP-UHFFFAOYSA-N 2-hydroxyethyl prop-2-enoate Chemical compound OCCOC(=O)C=C OMIGHNLMNHATMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- VZCYOOQTPOCHFL-OWOJBTEDSA-N Fumaric acid Chemical compound OC(=O)\C=C\C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-OWOJBTEDSA-N 0.000 claims description 4
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 claims description 4
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims description 4
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 claims description 4
- VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N trans-butenedioic acid Natural products OC(=O)C=CC(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- HKKBJRUSFKTHSU-UHFFFAOYSA-N n-[chloro(diethylamino)phosphoryl]-n-ethylethanamine Chemical compound CCN(CC)P(Cl)(=O)N(CC)CC HKKBJRUSFKTHSU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- IOXXVNYDGIXMIP-UHFFFAOYSA-N n-methylprop-2-en-1-amine Chemical compound CNCC=C IOXXVNYDGIXMIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229920002818 (Hydroxyethyl)methacrylate Polymers 0.000 claims description 2
- GNSFRPWPOGYVLO-UHFFFAOYSA-N 3-hydroxypropyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCCCO GNSFRPWPOGYVLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- QZPSOSOOLFHYRR-UHFFFAOYSA-N 3-hydroxypropyl prop-2-enoate Chemical compound OCCCOC(=O)C=C QZPSOSOOLFHYRR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- WOBHKFSMXKNTIM-UHFFFAOYSA-N Hydroxyethyl methacrylate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCCO WOBHKFSMXKNTIM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N Methacrylic acid Chemical compound CC(=C)C(O)=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Propanedioic acid Natural products OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- YNQLUTRBYVCPMQ-UHFFFAOYSA-N alpha-methyl toluene Natural products CCC1=CC=CC=C1 YNQLUTRBYVCPMQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- HNEGQIOMVPPMNR-IHWYPQMZSA-N citraconic acid Chemical compound OC(=O)C(/C)=C\C(O)=O HNEGQIOMVPPMNR-IHWYPQMZSA-N 0.000 claims description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 2
- 239000001530 fumaric acid Substances 0.000 claims description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 2
- VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N maleic acid Chemical compound OC(=O)\C=C/C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N 0.000 claims description 2
- 239000011976 maleic acid Substances 0.000 claims description 2
- ZIWDVJPPVMGJGR-UHFFFAOYSA-N n-ethyl-2-methylprop-2-enamide Chemical compound CCNC(=O)C(C)=C ZIWDVJPPVMGJGR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 2
- 239000004567 concrete Substances 0.000 abstract description 24
- 239000004568 cement Substances 0.000 abstract description 19
- 230000000740 bleeding effect Effects 0.000 abstract description 5
- 230000009467 reduction Effects 0.000 abstract description 5
- 239000002734 clay mineral Substances 0.000 description 10
- GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N dialuminum;dioxosilane;oxygen(2-);hydrate Chemical compound O.[O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3].O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910052901 montmorillonite Inorganic materials 0.000 description 8
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 5
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- PMNLUUOXGOOLSP-UHFFFAOYSA-N 2-mercaptopropanoic acid Chemical compound CC(S)C(O)=O PMNLUUOXGOOLSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N ammonium persulfate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 4
- 238000007334 copolymerization reaction Methods 0.000 description 3
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 3
- JZODKRWQWUWGCD-UHFFFAOYSA-N 2,5-di-tert-butylbenzene-1,4-diol Chemical compound CC(C)(C)C1=CC(O)=C(C(C)(C)C)C=C1O JZODKRWQWUWGCD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QIGBRXMKCJKVMJ-UHFFFAOYSA-N Hydroquinone Chemical compound OC1=CC=C(O)C=C1 QIGBRXMKCJKVMJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001870 ammonium persulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- DMSZORWOGDLWGN-UHFFFAOYSA-N ctk1a3526 Chemical group NP(N)(N)=O DMSZORWOGDLWGN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- NWVVVBRKAWDGAB-UHFFFAOYSA-N hydroquinone methyl ether Natural products COC1=CC=C(O)C=C1 NWVVVBRKAWDGAB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012046 mixed solvent Substances 0.000 description 2
- 239000010413 mother solution Substances 0.000 description 2
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 2
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 description 2
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 2
- CNHDIAIOKMXOLK-UHFFFAOYSA-N toluquinol Chemical compound CC1=CC(O)=CC=C1O CNHDIAIOKMXOLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FETFXNFGOYOOSP-UHFFFAOYSA-N 1-sulfanylpropan-2-ol Chemical compound CC(O)CS FETFXNFGOYOOSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LCPVQAHEFVXVKT-UHFFFAOYSA-N 2-(2,4-difluorophenoxy)pyridin-3-amine Chemical compound NC1=CC=CN=C1OC1=CC=C(F)C=C1F LCPVQAHEFVXVKT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N Calcium cation Chemical compound [Ca+2] BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 229910001424 calcium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000002860 competitive effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N ether Substances CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DNJIEGIFACGWOD-UHFFFAOYSA-N ethyl mercaptane Natural products CCS DNJIEGIFACGWOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 229910052900 illite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 1
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052622 kaolinite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000012452 mother liquor Substances 0.000 description 1
- VGIBGUSAECPPNB-UHFFFAOYSA-L nonaaluminum;magnesium;tripotassium;1,3-dioxido-2,4,5-trioxa-1,3-disilabicyclo[1.1.1]pentane;iron(2+);oxygen(2-);fluoride;hydroxide Chemical compound [OH-].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[F-].[Mg+2].[Al+3].[Al+3].[Al+3].[Al+3].[Al+3].[Al+3].[Al+3].[Al+3].[Al+3].[K+].[K+].[K+].[Fe+2].O1[Si]2([O-])O[Si]1([O-])O2.O1[Si]2([O-])O[Si]1([O-])O2.O1[Si]2([O-])O[Si]1([O-])O2.O1[Si]2([O-])O[Si]1([O-])O2.O1[Si]2([O-])O[Si]1([O-])O2.O1[Si]2([O-])O[Si]1([O-])O2.O1[Si]2([O-])O[Si]1([O-])O2 VGIBGUSAECPPNB-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- USHAGKDGDHPEEY-UHFFFAOYSA-L potassium persulfate Chemical compound [K+].[K+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O USHAGKDGDHPEEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 229910052604 silicate mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- CHQMHPLRPQMAMX-UHFFFAOYSA-L sodium persulfate Substances [Na+].[Na+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O CHQMHPLRPQMAMX-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- CWERGRDVMFNCDR-UHFFFAOYSA-N thioglycolic acid Chemical compound OC(=O)CS CWERGRDVMFNCDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- DGVVWUTYPXICAM-UHFFFAOYSA-N β‐Mercaptoethanol Chemical compound OCCS DGVVWUTYPXICAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F283/00—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers provided for in subclass C08G
- C08F283/06—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers provided for in subclass C08G on to polyethers, polyoxymethylenes or polyacetals
- C08F283/065—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers provided for in subclass C08G on to polyethers, polyoxymethylenes or polyacetals on to unsaturated polyethers, polyoxymethylenes or polyacetals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B24/00—Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
- C04B24/24—Macromolecular compounds
- C04B24/243—Phosphorus-containing polymers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B24/00—Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
- C04B24/24—Macromolecular compounds
- C04B24/243—Phosphorus-containing polymers
- C04B24/246—Phosphorus-containing polymers containing polyether side chains
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2103/00—Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
- C04B2103/30—Water reducers, plasticisers, air-entrainers, flow improvers
- C04B2103/302—Water reducers
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
本发明提供了一种复合型抗泥减水剂及其制备方法,包括如下原料:降粘型聚羧酸减水剂、磷酸聚六亚甲基胍,所述磷酸聚六亚甲基胍占降粘型聚羧酸减水剂的5.5‑8.5wt%;所述降粘型聚羧酸减水剂由共聚单体不饱和磷‑氮衍生物、聚乙二醇单甲醚丙烯酸酯、不饱和羧酸、不饱和羧酸羟基酯在引发剂、链转移剂存在下共聚得到。本发明制备的复合型抗泥减水剂具有良好抗泥性,其应用于含泥混凝土对含泥水泥的分散性好,可获得较高的减水率、较小的泌水率比,混凝土流动性好、可操作性强。
Description
技术领域
本发明属于减水剂技术领域,具体涉及一种复合型抗泥减水剂及其制备方法。
背景技术
随着我国基础建设步伐的加快,大量天然的优质砂石骨料被消耗,国家政策开始向河砂限采和海沙禁用方向的倾斜,促使建筑固废骨料、机制砂等含泥量高的原料应用于混凝土工程中。泥土中含有高岭石、伊利石、蒙脱石等常见的黏土矿物,这些矿物由硅酸盐矿物的风化在自然界中产生。黏土矿物主要特征是硅氧四面体结合铝氧八面体的层状结构,展现出层状的形态,这种特殊的层状结构黏土矿物很容易吸附具有梳状结构的聚羧酸减水剂,导致泥土与水泥表面形成竞争吸附,体系中“有效减水剂”的含量下降,继而水泥颗粒上减水剂的吸附量下降,减水率下降、混凝土粘度上升、流动性下降。
聚羧酸系减水剂是混凝土减水剂的第三代产品,具有低掺量、高减水率的优点,已经成为混凝土必不可少的组分之一。目前抵抗泥土对聚羧酸减水剂影响的手段包括:利用聚羧酸减水剂可分子设计的特点,进行减水剂分子设计,减少泥土对其吸附;掺杂和易性更好的试剂与聚羧酸减水剂搭配使用;使用牺牲剂,它可优选吸附于黏土矿物颗粒上,对减少聚羧酸减水剂的吸附。在先申请CN2023107445490公开了一种降粘型聚羧酸减水剂,降粘型聚羧酸减水剂包括如下共聚原料:不饱和磷-氮衍生物、聚乙二醇单甲醚丙烯酸酯、不饱和羧酸、不饱和羧酸羟基酯,其中不饱和磷-氮衍生物由磷酰氯衍生物与不饱和胺反应制得。以这些共聚原料共聚制备的聚羧酸减水剂上含有不易水解的强极性磷酰胺基团,这种减水剂掺量低、减水率高,对水泥的分散性好,其参与制备的混凝土泌水率低、分散保持能力好,可操作性强。但若将其应用于含泥混凝土中,由于聚羧酸减水剂含醚键的侧链易插入泥土颗粒的层间结构而失去分散活性,对于含泥混凝土的降粘作用有限,对以建筑固废骨料、机制砂等为原料的含泥量高混凝土的分散性和流动性提升效果一般,混凝土的可操作性较差,所以有必要针对这种聚羧酸减水剂进一步进行改进,降低泥土对减水剂对减水剂的吸附、提高其抗泥性,以扩展其在含泥混凝土中的应用。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明提出了一种复合型抗泥减水剂及其制备方法,所述复合型抗泥减水剂原料包括降粘型聚羧酸减水剂、磷酸聚六亚甲基胍,两者协同作用可提高减水率和含泥混凝土的流动性。
为实现上述目的,采取以下具体技术方案:
一种复合型抗泥减水剂,包括如下原料:降粘型聚羧酸减水剂、磷酸聚六亚甲基胍,所述磷酸聚六亚甲基胍占降粘型聚羧酸减水剂的5.5-8.5wt%;所述降粘型聚羧酸减水剂由共聚单体不饱和磷-氮衍生物、聚乙二醇单甲醚丙烯酸酯、不饱和羧酸、不饱和羧酸羟基酯在引发剂、链转移剂存在下共聚得到。
所述磷酸聚六亚甲基胍数均分子量为700-1500g/mol;降粘型聚羧酸减水剂的数均分子量为8000-13000g/mol。
磷酸聚六亚甲基胍易溶于水,在水溶液中能产生电离产生磷酸根和带正电性的亲水基部分,带正电部分可优先吸附在表面为负电荷的黏土矿物表面,减少黏土矿物对降粘型聚羧酸减水剂的接触,保护其不被吸附,保证体系中“有效减水剂”的含量,有利于提高减水剂的抗泥性。
另外,磷酸根还可以与混凝土中的钙离子形成较为稳定的络合物,从而减少水泥颗粒之间的相互作用力,降低水泥颗粒的内部摩擦力和黏滞度,提高混凝土的流动性。
所述降粘型聚羧酸减水剂的共聚单体中,不饱和磷-氮衍生物、聚乙二醇单甲醚丙烯酸酯、不饱和羧酸、不饱和羧酸羟基酯按质量比为240-320:1000:540-680:87-110,所述不饱和磷-氮衍生物由磷酰氯衍生物与不饱和胺反应制得。
进一步地,所述磷酰氯衍生物选自双(二甲胺基)氯酸磷、双(二乙基胺基)磷酰氯中的一种或两种的组合;所述不饱胺选自N-甲基烯丙基胺、N-乙基甲基丙烯胺中的一种或两种及以上的组合。
进一步地,所述不饱和磷-氮衍生物制备中,磷酰氯衍生物与不饱和胺的摩尔比为1:2.05-2.15。
进一步地,所述不饱和磷-氮衍生物通过包括如下步骤的方法制得:
氮气氛围下,将磷酰氯衍生物、不饱和胺在阻聚剂存在下进行反应制得。
更进一步地,不饱和磷-氮衍生物制备方法,在有机溶剂中控温条件下进行,所述有机溶剂选自二氯甲烷、DMF、氯仿、乙酸乙酯、苯中的一种或两种及以上的组合。所述阻聚剂选自对苯二酚、甲基氢醌、对羟基苯甲醚、2,5-二叔丁基对苯二酚中的一种或两种及以上的组合,所述阻聚剂的用量为不饱和胺的0.1-0.5wt%;所述反应的温度在0-15℃,所述反应时间为1-3h。反应结束后经过常规后处理,即洗涤、过滤、干燥。
链转移剂和引发剂的种类和用量没有特别的限定,本领域常规即可。在本发明一个实施方式中,链转移剂的用量为聚合单体总重的0.3-1.0wt%;引发剂的用量为聚合单体总重的0.5-5wt%。链转移剂选自巯基乙醇、巯基乙酸、2-羟丙硫醇、2-巯基丙酸中的一种或两种的组合;引发剂选自过氧化氢、过硫酸铵、过硫酸钠、过硫酸钾中的一种或两种的组合。
所述聚乙二醇单甲醚丙烯酸酯的数均分子量为1000-2000 g/mol。
所述不饱和羧酸选自丙烯酸、甲基丙烯酸、顺丁烯二酸、反丁烯二酸、甲基顺丁烯二酸中的一种或两种及以上的组合。
所述不饱和羧酸羟基酯选自丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯中的一种或两种及以上的组合。
所述降粘型聚羧酸减水剂通过包括如下步骤的方法制得:
氮气氛围下,向反应釜中加入不饱和磷-氮衍生物、聚乙二醇单甲醚丙烯酸酯、不饱和羧酸、不饱和羧酸羟基酯、水,搅拌至均匀,升温并恒温,滴加引发剂、链转移剂、水的混合物,滴毕恒温进行反应,反应结束后调节pH值至中性,出料,既得降粘型聚羧酸减水剂。
所述升温为升至60-80℃,所述引发剂、链转移剂混合物滴加时间为1-3h,所述恒温进行反应时间为3-8h。所述pH调节剂为浓度为30-50wt%的氢氧化钠和/或氢氧化钾溶液。
本发明还提供了上述复合型抗泥减水剂的制备方法,包括如下步骤:
将降粘型聚羧酸减水剂、磷酸聚六亚甲基胍混合均匀,得复合型抗泥减水剂。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
本发明以不饱和磷-氮衍生物、聚乙二醇单甲醚丙烯酸酯、不饱和羧酸、不饱和羧酸羟基酯组成的聚合单体进行共聚制备的聚羧酸减水剂上含有不易水解的强极性磷酰胺基团,这种减水剂掺量低、减水率高,对水泥的分散性好,其参与制备的混凝土泌水率低,可操作性强。
发明人发现磷酸聚六亚甲基胍可降低泥土中黏土矿物对降粘型聚羧酸减水剂的吸附,具有协同降粘型聚羧酸减水剂提高减水率、含泥混凝土的流动性的作用。
本发明制得复合型抗泥减水剂抗泥效果好,制备方法简单,适合工业化生产。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明,但并不局限于说明书上的内容。若无特 殊说明,本发明实施例中所述“份”均为重量份。所用试剂均为本领域可商购的试剂。
磷酸聚六亚甲基胍购自天津科维津宏环保科技有限公司,数均分子量为1000g/mol。
制备降粘型聚羧酸减水剂:
制备例1
氮气氛围下,将1.5mol双(二甲胺基)氯酸磷、3.075mol N-甲基烯丙基胺、0.5g 2,5-二叔丁基对苯二酚溶于750mL二氯甲烷和DMF以体积比40:60组成的混合溶剂中,搅拌至均匀,控温0℃并恒温条件下进行反应1.5h,恢复至室温,过滤,用前述混合溶剂洗涤,真空干燥得不饱和磷-氮衍生物。
氮气氛围下,向反应釜中加入320g上述不饱和磷-氮衍生物、1000g聚乙二醇单甲醚丙烯酸酯、540g丙烯酸、87g丙烯酸羟乙酯、4000g水,搅拌至均匀,升温至60℃并恒温,滴加18g过硫酸铵、10g 2-巯基丙酸、500g水的混合物,2h滴毕恒温进行反应6h,反应结束后用30wt%NaOH溶液调节pH值至7,出料,即得上述降粘型聚羧酸减水剂,最后通过加水的方式得质量分数为40wt%的聚羧酸减水剂母液。经过测试,其数均分子量为13000g/mol。
制备例2
其余与制备例1相同,不同之处在于,用等摩尔量的双(二乙基胺基)磷酰氯替代双(二甲胺基)氯酸磷。经过测试,数均分子量为13000g/mol。
制备例3
其余与制备例1相同,不同之处在于,不饱和磷-氮衍生物的用量为240份。经过测试,数均分子量为12100g/mol。
制备例4
其余与制备例1相同,不同之处在于,丙烯酸羟乙酯的用量为110份。经过测试,数均分子量为12800g/mol。
制备复合型抗泥减水剂
实施例1
称取100质量份制备例1制备的降粘型聚羧酸减水剂母液、3.7质量份的磷酸聚六亚甲基胍混合均匀,得复合型抗泥减水剂。
实施例2-4
其余与实施例1相同,不同之处在于,降粘型聚羧酸减水剂分别对应于制备例2-4所制备的。
实施例5
其余与实施例1相同,不同之处在于,磷酸聚六亚甲基胍的用量为2.2质量份。
应用例1-5
水泥净浆流动度测试:参照标准GB/T8077-2012 混凝土外加剂匀质性试验方法进行测试,分别对应于实施例1-5的复合型抗泥减水剂母液,折固掺量0.15%,水泥海螺P.O.42.5,水泥570g,蒙脱土30g,水174g,水灰比0.29,空白对照组水泥600g,水174g。结果见表1。
减水率:参照GB/T 8076-2008 混凝土外加剂标准进行测试,蒙脱土占蒙脱土与水泥总重的5wt%。结果见表1。
泌水率比:参照标准GB/T 8076-2008 混凝土外加剂标准进行测试,蒙脱土占蒙脱土与水泥总重的5wt%。结果见表1。
坍落度:参照GB/T 8076-2008 混凝土外加剂标准进行测试,蒙脱土占蒙脱土与水泥总重的5wt%。结果见表1。
对比应用例1
水泥净浆流动度测试所用减水剂仅为制备例1制备的降粘型聚羧酸减水剂,即不含有磷酸聚六亚甲基胍,折固掺量0.15%,其余与应用例1相同。结果见表1。
表1 复合型抗泥减水剂性能测试
。
由上表可以看出,本发明制备的复合型抗泥减水剂具有良好抗泥性,其应用于含泥混凝土对含泥水泥的分散性好,可获得较高的减水率、较小的泌水率比,混凝土流动性好、可操作性强。
由空白例、应用例1、对比应用例1可明显看出发明人发现磷酸聚六亚甲基胍可降低泥土中黏土矿物对降粘型聚羧酸减水剂的吸附,具有协同降粘型聚羧酸减水剂提高减水率和含泥混凝土、水泥净浆的流动性的作用。
上述详细说明是针对本发明其中之一可行实施例的具体说明,该实施例并非用以限制本发明的专利范围,凡未脱离本发明所为的等效实施或变更,均应包含于本发明技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种复合型抗泥减水剂,其特征在于:包括如下原料:降粘型聚羧酸减水剂、磷酸聚六亚甲基胍,所述磷酸聚六亚甲基胍和降粘型聚羧酸减水剂的质量比为5.5-8.5:100;所述降粘型聚羧酸减水剂由共聚单体不饱和磷-氮衍生物、聚乙二醇单甲醚丙烯酸酯、不饱和羧酸、不饱和羧酸羟基酯在引发剂、链转移剂存在下共聚得到。
2.权利要求1所述复合型抗泥减水剂,其特征在于:所述磷酸聚六亚甲基胍数均分子量为700-1500g/mol;降粘型聚羧酸减水剂的数均分子量为8000-13000g/mol。
3.权利要求1所述复合型抗泥减水剂,其特征在于:所述降粘型聚羧酸减水剂的共聚单体中,不饱和磷-氮衍生物、聚乙二醇单甲醚丙烯酸酯、不饱和羧酸、不饱和羧酸羟基酯按质量比为240-320:1000:540-680:87-110,所述不饱和磷-氮衍生物由磷酰氯衍生物与不饱和胺反应制得。
4.权利要求3所述复合型抗泥减水剂,其特征在于:所述磷酰氯衍生物选自双(二甲胺基)氯酸磷、双(二乙基胺基)磷酰氯中的一种或两种的组合;所述不饱胺选自N-甲基烯丙基胺、N-乙基甲基丙烯胺中的一种或两种及以上的组合。
5.权利要求3所述复合型抗泥减水剂,其特征在于:所述不饱和磷-氮衍生物制备中,磷酰氯衍生物与不饱和胺的摩尔比为1:2.05-2.15。
6.权利要求3所述复合型抗泥减水剂,其特征在于:所述不饱和磷-氮衍生物通过包括如下步骤的方法制得:
氮气氛围下,将磷酰氯衍生物、不饱和胺在阻聚剂存在下进行反应制得。
7.权利要求6所述复合型抗泥减水剂,其特征在于:所述不饱和磷-氮衍生物的制备方法,在有机溶剂中控温条件下进行,所述有机溶剂选自二氯甲烷、DMF、氯仿、乙酸乙酯、苯中的一种或两种及以上的组合;所述反应的温度在0-15℃,所述反应时间为1-3h。
8.权利要求1所述复合型抗泥减水剂,其特征在于:所述聚乙二醇单甲醚丙烯酸酯的数均分子量为1000-2000 g/mol;
所述不饱和羧酸选自丙烯酸、甲基丙烯酸、顺丁烯二酸、反丁烯二酸、甲基顺丁烯二酸中的一种或两种及以上的组合;
所述不饱和羧酸羟基酯选自丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯中的一种或两种及以上的组合。
9.权利要求1所述复合型抗泥减水剂,其特征在于:所述降粘型聚羧酸减水剂通过包括如下步骤的方法制得:
氮气氛围下,向反应釜中加入不饱和磷-氮衍生物、聚乙二醇单甲醚丙烯酸酯、不饱和羧酸、不饱和羧酸羟基酯、水,搅拌至均匀,升温并恒温,滴加引发剂、链转移剂、水的混合物,滴毕恒温进行反应,反应结束后调节pH值至中性,出料,既得降粘型聚羧酸减水剂;
所述升温为升至60-80℃,所述引发剂、链转移剂混合物滴加时间为1-3h,所述恒温进行反应时间为3-8h;所述pH调节剂为浓度为30-50wt%的氢氧化钠和/或氢氧化钾溶液。
10.权利要求1-9任一项所述复合型抗泥减水剂的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:
将降粘型聚羧酸减水剂、磷酸聚六亚甲基胍混合均匀,得复合型抗泥减水剂。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202310806531.9A CN116514437B (zh) | 2023-07-04 | 2023-07-04 | 一种复合型抗泥减水剂及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202310806531.9A CN116514437B (zh) | 2023-07-04 | 2023-07-04 | 一种复合型抗泥减水剂及其制备方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN116514437A true CN116514437A (zh) | 2023-08-01 |
CN116514437B CN116514437B (zh) | 2023-08-25 |
Family
ID=87399744
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202310806531.9A Active CN116514437B (zh) | 2023-07-04 | 2023-07-04 | 一种复合型抗泥减水剂及其制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN116514437B (zh) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2627344C1 (ru) * | 2016-07-04 | 2017-08-07 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) | Бетонная смесь |
CN109650764A (zh) * | 2018-12-27 | 2019-04-19 | 广东产品质量监督检验研究院(国家质量技术监督局广州电气安全检验所、广东省试验认证研究院、华安实验室) | 一种新型减水剂及减水组合物 |
CN110128048A (zh) * | 2019-05-24 | 2019-08-16 | 江苏万邦新材料科技有限公司 | 一种夏季用防腐保坍聚羧酸减水剂及其制备方法 |
CN113637125A (zh) * | 2021-10-14 | 2021-11-12 | 北京慕湖外加剂有限公司 | 一种瓜环化合物改性复合功能型聚羧酸减水剂及其制备方法和应用 |
WO2022095232A1 (zh) * | 2020-11-03 | 2022-05-12 | 科之杰新材料集团有限公司 | 一种醚类防腐型聚羧酸减水剂及其制备方法 |
-
2023
- 2023-07-04 CN CN202310806531.9A patent/CN116514437B/zh active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2627344C1 (ru) * | 2016-07-04 | 2017-08-07 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) | Бетонная смесь |
CN109650764A (zh) * | 2018-12-27 | 2019-04-19 | 广东产品质量监督检验研究院(国家质量技术监督局广州电气安全检验所、广东省试验认证研究院、华安实验室) | 一种新型减水剂及减水组合物 |
CN110128048A (zh) * | 2019-05-24 | 2019-08-16 | 江苏万邦新材料科技有限公司 | 一种夏季用防腐保坍聚羧酸减水剂及其制备方法 |
WO2022095232A1 (zh) * | 2020-11-03 | 2022-05-12 | 科之杰新材料集团有限公司 | 一种醚类防腐型聚羧酸减水剂及其制备方法 |
CN113637125A (zh) * | 2021-10-14 | 2021-11-12 | 北京慕湖外加剂有限公司 | 一种瓜环化合物改性复合功能型聚羧酸减水剂及其制备方法和应用 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
GALAL FARES等: "Polycarboxylate superplasticizer and viscosity modifying agent: Mode of addition and its effect on cement paste rheology using image analysis", 《JOURNAL OF BUILDING ENGINEERING 》, pages 1 - 17 * |
任莹莹等: "抗泥型聚羧酸减水剂重要申请人专利技术路线分析", 《江西化工》, pages 23 - 25 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN116514437B (zh) | 2023-08-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107337766B (zh) | 一种高适应性聚羧酸减水剂及其制备方法 | |
CN111592619B (zh) | 一种淀粉基聚羧酸减水剂伴侣、其制备方法及使用方法 | |
CN107337765B (zh) | 具有强适应性和保坍性能的膦酸基聚合物及其制备方法和应用 | |
CN105110687A (zh) | 一种抗泥保坍型聚羧酸减水剂及其制备方法 | |
CN108059697B (zh) | 一种规整序列结构的聚羧酸减水剂的制备方法 | |
CN108047396B (zh) | 一种多阳离子抗泥型聚羧酸减水剂及其制备方法 | |
CN110759663A (zh) | 一种抗泥型聚羧酸减水剂的制备方法及应用 | |
CN112694574A (zh) | 一种新型高抗泥高保坍聚羧酸减水剂及其制备方法 | |
CN111592272A (zh) | 一种机制砂混凝土预应力构件用聚羧酸减水剂及其制备方法 | |
CN109824835B (zh) | 一种聚羧酸系减水剂及其制备方法 | |
CN109180876B (zh) | 一种降粘型聚羧酸减水剂的制备方法 | |
CN110256638A (zh) | 一种含络合抗泥结构的聚羧酸减水剂的制备方法 | |
CN109320714B (zh) | 一种中低坍落度混凝土专用小分子超塑化剂及其制备方法 | |
CN110643003B (zh) | 一种缓凝型酯类聚羧酸减水剂的制备方法 | |
CN113321776A (zh) | 抗泥型聚羧酸减水剂 | |
CN116514437B (zh) | 一种复合型抗泥减水剂及其制备方法 | |
CN113149506A (zh) | 一种混凝土集料分散剂 | |
CN111378117B (zh) | 一种低分子量磷酸基减水剂及其制备方法和应用 | |
CN114195953B (zh) | 一种低敏感高保水型聚羧酸减水剂及其制备方法 | |
CN113265030B (zh) | 综合型聚羧酸减水剂及其制备方法 | |
CN113278144B (zh) | 一种降粘型聚羧酸类减水剂及其制备方法 | |
CN110204240B (zh) | 一种有机两性高分子活性激发剂及其制备方法和其在大掺量掺合料水泥基材料中的应用 | |
CN115109198A (zh) | 一种高和易性双梳型两性聚羧酸减水剂及其制备方法 | |
CN114516938A (zh) | 一种非氯双梳型两性聚羧酸减水剂及其制备方法 | |
CN109535347B (zh) | 一种嵌段保水型混凝土外加剂的制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |