CN117865550A - 一种混凝土用环保减胶剂及其制备方法 - Google Patents

一种混凝土用环保减胶剂及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN117865550A
CN117865550A CN202410078627.2A CN202410078627A CN117865550A CN 117865550 A CN117865550 A CN 117865550A CN 202410078627 A CN202410078627 A CN 202410078627A CN 117865550 A CN117865550 A CN 117865550A
Authority
CN
China
Prior art keywords
hydroxyethyl cellulose
modified
solution
carboxymethyl hydroxyethyl
concrete
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.)
Pending
Application number
CN202410078627.2A
Other languages
English (en)
Inventor
武宁
武均
张梅
陈凯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Gansu Jinkaining Industry And Trade Group Co ltd
Original Assignee
Gansu Jinkaining Industry And Trade Group Co ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gansu Jinkaining Industry And Trade Group Co ltd filed Critical Gansu Jinkaining Industry And Trade Group Co ltd
Priority to CN202410078627.2A priority Critical patent/CN117865550A/zh
Publication of CN117865550A publication Critical patent/CN117865550A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B40/00Processes, in general, for influencing or modifying the properties of mortars, concrete or artificial stone compositions, e.g. their setting or hardening ability
    • C04B40/0028Aspects relating to the mixing step of the mortar preparation
    • C04B40/0039Premixtures of ingredients
    • C04B40/0046Premixtures of ingredients characterised by their processing, e.g. sequence of mixing the ingredients when preparing the premixtures
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/04Acids; Metal salts or ammonium salts thereof
    • C08F220/06Acrylic acid; Methacrylic acid; Metal salts or ammonium salts thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/52Amides or imides
    • C08F220/54Amides, e.g. N,N-dimethylacrylamide or N-isopropylacrylamide
    • C08F220/56Acrylamide; Methacrylamide

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

本发明公开了一种混凝土用环保减胶剂的制备方法,按100%质量百分比计,包括15~40%的增强组分,10~25%的分散组分,5~15%的阳离子聚合物,1~5%的改性羧甲基羟乙基纤维素和余量的水。本发明提供一种减胶剂及其制备方法,加入到混凝土中,与空白混凝土相比较,在节约水泥用量20%的情况下,混凝土初始扩展度基本不降低,塌落度损失影响小,可以明显改善混凝土和易性,同时混凝土早后期强度都有提高。

Description

一种混凝土用环保减胶剂及其制备方法
技术领域
本发明属于混凝土外加剂领域,具体涉及到一种混凝土用环保减胶剂及其制备方法。
背景技术
水泥作为混凝土中的主要胶凝材料是配制混凝土不可或缺的组分之一,但是水泥生产过程中存在能耗高、污染高和碳排放高的问题,因此在保证各项性能指标的前提下,尽量减少水泥用量,或采取措施更多的使用工业废渣替代部分水泥。
减水剂可以破坏水化过程中产生的絮状物,使一部分无法和胶凝材料接触反应的水释放出来,在混凝土保持原有强度的条件下,达到减少用水量、提高混凝土的和易性、强度和施工速度的作用。然而减水剂对于絮状结构的破坏具有局限性,由于常用的减水剂是由大分子的聚合物组成,只能对较大的水泥颗粒进行吸附并通过静电排斥进行破坏,对于一些更为细小的水泥颗粒集聚体,大分子的减水剂会吸附住整个聚集体,无法破坏其絮状结构,导致有较多水泥颗粒无法有效水化,不利于提高混凝土的强度等性能。如果进一步通过提高减水剂掺量来减少胶凝材料的用量,往往会出现泌水、离析等问题,甚至导致工程事故的发生。
混凝土减胶剂也称混凝土增效剂/混凝土强效剂,是一种区别于混凝土减水剂的混凝土外加剂,主要功能是能够更好的改善混凝土性能,提高混凝土中水泥材料的利用率,从而减少水泥用量,并保证混凝土后期强度发展,还有利于混凝土的长期耐久性,并且在掺减水剂的基础上,混凝土减胶剂能够更好地发挥其减胶的性能。
但是目前市面上常见的减胶剂类产品主要存在以下问题:一方面,该类产品层次不齐,产品性能往往达不到预期的目的,存在混凝土和易性差、早期或后期抗压强度低等问题,这对于混凝土的工作性、长寿性和耐久性存在严重的影响;另一方面,减胶剂对材料的适应性差,对水泥的品种要求高;此外,也有部分减胶剂制备工艺复杂,所用原料不环保,有安全隐患。以上问题导致现有减胶剂产品的使用和推广具有较大的局限性。
发明内容
本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊,而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
鉴于上述和/或现有技术中存在的问题,提出了本发明。
因此,本发明的目的是,克服现有技术中的不足,提供一种混凝土用环保减胶剂的制备方法。
为解决上述技术问题,本发明提供了如下技术方案:一种混凝土用环保减胶剂的制备方法,包括,
将三异丙醇胺与马来酸酐混合,加入占混合物2~4wt%的对甲苯磺酸,升温至110~120℃保温反应4~6h,降温后得到改性三异丙醇胺;
在搅拌条件下向N,N-二甲基异丙醇胺缓慢滴加丙烯酸,滴加结束后继续搅拌反应30~40min,冷却后稀释成质量浓度为50%的溶液,得到改性N,N-二甲基异丙醇胺;
在反应器中加入α-烯烃磺酸钠、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和去离子水,通氮除氧10~20min后,升温到60~90℃,加入过硫酸铵水溶液和甲基丙烯酸,继续反应1~2h后,降至室温,得到分散剂A;
将N-羟乙基哌嗪、甲基乙烯酮、改性三异丙醇胺和改性N,N-二甲基异丙醇胺混合,得到增强组分;
将乙二胺四甲叉磷酸和分散剂A混合均匀,得到分散组分;
将增强组分、分散组分、阳离子聚合物、改性羧甲基羟乙基纤维素和水混合,混合搅拌均匀,得到减胶剂。
作为本发明所述制备方法的一种优选方案,其中:所述将三异丙醇胺与马来酸酐混合,其中,三异丙醇胺和马来酸酐的摩尔比为0.8~1:1。
作为本发明所述制备方法的一种优选方案,其中:所述在搅拌条件下向N,N-二甲基异丙醇胺缓慢滴加丙烯酸,其中,丙烯酸和N,N-二甲基异丙醇的质量比为0.8~1:1~1.2。
作为本发明所述制备方法的一种优选方案,其中:所述甲基丙烯酸和α-烯烃磺酸钠的摩尔比为2:0.8~1;
2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸占甲基丙烯酸和α-烯烃磺酸钠总质量的1~2%;
过硫酸铵占甲基丙烯酸和α-烯烃磺酸钠总质量的2~3%;
去离子水占反应物总质量的2~3倍。
作为本发明所述制备方法的一种优选方案,其中:所述增强组分中,N-羟乙基哌嗪、甲基乙烯酮、改性三异丙醇胺和改性N,N-二甲基异丙醇胺的质量比为1:1~3:2~5:1。
作为本发明所述制备方法的一种优选方案,其中:所述分散组分,其中,乙二胺四甲叉磷酸和分散剂A的质量比为1:3~8。
作为本发明所述制备方法的一种优选方案,其中:所述阳离子聚合物,其制备方法包括,
将12%的甲基丙烯酰胺、3%的双三甲基硅基化乙烯基磷酸酯、2%的丁烯酸酐、7%的一水次亚磷酸钠和22%的水加入到反应釜中,搅拌使其溶解;
测定釜内温度,控制温度在12℃,温度稳定后,一次性加入2.8%的过硫酸铵;
加入过硫酸铵5分钟后,依次开始滴加8%的溶液A、10%的溶液B,溶液A加入后,10分钟内开始滴加溶液B,溶液B滴加时间为1.7h,溶液A滴加时间为2.2h;
其中,溶液A由巯基乙酸和水按照质量比1:14组成,溶液B由甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、均苯二酐二甲基丙烯酸羟乙酯和水按照质量比7:4:14组成;
滴加结束后,一次性加入1.4%的焦亚硫酸钠,熟化1小时,熟化后冷却,待反应溶液温度低于30℃时,缓慢加入10%的质量浓度为30%的氢氧化钠溶液,补水至100%质量,搅拌均匀后,即得阳离子聚合物。
作为本发明所述制备方法的一种优选方案,其中:所述改性羧甲基羟乙基纤维素,其制备方法包括,
将羧甲基羟乙基纤维素溶于乙醇之中,在搅拌状态下加入37%质量浓度的盐酸,并升温至75℃,反应4h后,加入己烷至无固体析出,过滤干燥后得到小分子羧甲基羟乙基纤维素,其数均分子量12000;其中,羧甲基羟乙基纤维素、乙醇和质量浓度为37%的盐酸水溶液的质量比为1:5:0.5,羧甲基羟乙基纤维素数均分子量为100000,羧甲基取代度为0.7,羟乙基的取代度为1.2;
按重量份计,将8份的小分子羧甲基羟乙基纤维素溶于60份的N ,N二甲基甲酰胺之中,搅拌均匀,升温至110℃,再滴加10份六甲基二硅氮烷、10份水和0.2份磷酸,反应8小时,过滤得到粗产品;
将粗产品分散于丙酮中,过滤后加入蒸馏水抽滤、干燥,得到三甲基硅羧甲基羟乙基纤维素;
按重量份计,将8份的三甲基硅羧甲基羟乙基纤维素和80份的二甲苯混合,加热至80℃,搅拌反应1.5小时后加入10份的ε-己内酯和辛酸亚锡,加热至120℃反应14h得到三甲基硅羧甲基羟乙基纤维素聚己内酯接枝物;
其中,辛酸亚锡的添加量为三甲基硅羧甲基羟乙基纤维素的2wt%;
将5份的三甲基硅羧甲基羟乙基纤维素聚己内酯接枝物加入25份的异丙醇和25份的2%质量浓度的盐酸混合溶液中,搅拌均匀后加热至75℃反应30分钟,抽滤干燥,得到改性羧甲基羟乙基纤维素。
作为本发明所述制备方法的一种优选方案,其中:按100%质量百分比计,包括15~40%的增强组分,10~25%的分散组分,5~15%的阳离子聚合物,1~5%的改性羧甲基羟乙基纤维素和余量的水。
本发明的再一个目的是,克服现有技术中的不足,提供一种减胶剂在制备混凝土中的应用。
本发明的有益效果:
(1)本发明提供一种减胶剂及其制备方法,加入到混凝土中,与空白混凝土相比较,在节约水泥用量20%的情况下,混凝土初始扩展度基本不降低,塌落度损失影响小,可以明显改善混凝土和易性,同时混凝土早后期强度都有提高。
(2)本发明提供的混凝土用减胶剂,通过将N-羟乙基哌嗪、甲基乙烯酮、改性三异丙醇胺和改性N,N-二甲基异丙醇胺在特定比例下复配使用作为减胶剂中的增强组分,与特定配比下复配的分散组分共同作用,能够明显改善混凝土的拌合物性能,即使仅添加胶凝材料质量的0.03%,也能在减少水泥用量20%的情况下,明显提高混凝土强度,同时能够降低成本,节能环保,具有巨大经济效益和社会效益。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合说明书实施例对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
其次,此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例,也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
本发明中马来酸酐,CAS号108-31-6,普通市售产品;
丙烯酸,CAS:79-10-7,含量:99.5%,普通市售产品;其他原来,均为普通市售产品。
(1)本发明实施例中改性三异丙醇胺的具体制备如下:
将摩尔比为1:1的三异丙醇胺与马来酸酐混合,加入占混合物3wt%的对甲苯磺酸作催化剂,升温至120℃保温反应6h,降温后即为改性三异丙醇胺。
(2)本发明实施例中改性N,N-二甲基异丙醇胺的具体制备如下:
在搅拌条件下向N,N-二甲基异丙醇胺缓慢滴加丙烯酸,滴加结束后继续搅拌反应35min,冷却后稀释成质量浓度为50%的溶液;
其中,丙烯酸和N,N-二甲基异丙醇的质量比为1:1.2。
(3)本发明实施例中分散剂A的具体制备如下:
在反应器中加入原料α-烯烃磺酸钠、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和去离子水,通氮除氧10-20min后,升温到60-90℃,3-6h内滴加完分别放置的过硫酸铵水溶液和甲基丙烯酸,继续反应1-2h后,降至室温,得所述分散剂A;
其中,所述甲基丙烯酸和α-烯烃磺酸钠的摩尔比为2:1;2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸质量为甲基丙烯酸和α-烯烃磺酸钠总质量的2%;过硫酸铵质量为甲基丙烯酸和α-烯烃磺酸钠总质量的3%;反应中去离子水质量为反应物总质量的3倍。
(4)本发明实施例中阳离子聚合物的具体制备如下:
将12%的甲基丙烯酰胺、3%的双三甲基硅基化乙烯基磷酸酯、2%的丁烯酸酐、7%的一水次亚磷酸钠和22%的水加入到反应釜中,搅拌使其溶解;
测定釜内温度,控制温度在12℃,温度稳定后,一次性加入2.8%的过硫酸铵;
加入过硫酸铵5分钟后,依次开始滴加8%的溶液A、10%的溶液B,溶液A加入后,10分钟内开始滴加溶液B,溶液B滴加时间为1.7h,溶液A滴加时间为2.2h;
其中,溶液A由巯基乙酸和水按照质量比1:14组成,溶液B由甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、均苯二酐二甲基丙烯酸羟乙酯和水按照质量比7:4:14组成;
滴加结束后,一次性加入1.4%的焦亚硫酸钠,熟化1小时,熟化后冷却,待反应溶液温度低于30℃时,缓慢加入10%的质量浓度为30%的氢氧化钠溶液,补水至100%质量,搅拌均匀后,即得阳离子聚合物。
(5)本发明实施例中改性羧甲基羟乙基纤维素具体制备如下:
解聚:将羧甲基羟乙基纤维素(数均分子量为100000,羧甲基取代度为0.7,羟乙基的取代度为1.2)溶于乙醇之中,在搅拌状态下加入37%质量浓度的盐酸,并升温至75℃,反应4小时后,加入己烷至无固体析出,过滤干燥后得到小分子羧甲基羟乙基纤维素(数均分子量12000);其中,羧甲基羟乙基纤维素、乙醇和质量浓度为37%的盐酸水溶液的质量比为1:5:0.5;
保护:按重量份计,将8份的小分子羧甲基羟乙基纤维素溶于60份的N ,N二甲基甲酰胺之中,搅拌均匀,升温至110℃,再滴加10份六甲基二硅氮烷、10份水和0.2份磷酸,反应8小时,过滤得到粗产品;
提纯:将粗产品分散于丙酮中,过滤后加入蒸馏水抽滤、干燥,得到三甲基硅羧甲基羟乙基纤维素;
接枝:按重量份计,将8份的三甲基硅羧甲基羟乙基纤维素和80份的二甲苯混合,加热至80℃,搅拌反应1.5小时后加入10份的ε-己内酯和辛酸亚锡,加热至120℃反应14小时得到三甲基硅羧甲基羟乙基纤维素聚己内酯接枝物;其中,辛酸亚锡的添加量为三甲基硅羧甲基羟乙基纤维素的2wt%;
脱保护:将5份的三甲基硅羧甲基羟乙基纤维素聚己内酯接枝物加入25份的异丙醇和25份的2%质量浓度的盐酸混合溶液中,搅拌均匀后加热至75℃反应30分钟,抽滤干燥得到疏水改性羧甲基羟乙基纤维素。
(6)本发明所述混凝土用新型高效环保减胶剂具体制备如下:按配方量,将增强组分、分散组分、阳离子聚合物、改性羧甲基羟乙基纤维素和水,在25℃温度条件下搅拌2h,均匀分散得到混凝土用减胶剂。
实施例1:
本实施例提供一种减胶剂的制备方法,主要步骤为:
(1)按100%质量百分比计,减胶剂包括:15%的增强组分,25%的分散组分,10%的阳离子聚合物,5%的改性羧甲基羟乙基纤维素和余量水;
其中,所述增强组分是质量比为1:1:2:1的N-羟乙基哌嗪、甲基乙烯酮、改性三异丙醇胺和改性N,N-二甲基异丙醇胺;
所述分散组分是质量比为1:3的乙二胺四甲叉磷酸和分散剂A;
(2)按配方量,将增强组分、分散组分、阳离子聚合物、改性羧甲基羟乙基纤维素和水,在25℃温度条件下搅拌2h,均匀分散得到混凝土用减胶剂。
实施例2:
本实施例提供一种减胶剂的制备方法,主要步骤为:
(1)按100%质量百分比计,所述减胶剂包括:25%的增强组分,10%的分散组分,5%的阳离子聚合物,3%的改性羧甲基羟乙基纤维素和余量水;
其中,所述增强组分是质量比为1:3:2:1的N-羟乙基哌嗪、甲基乙烯酮、改性三异丙醇胺和改性N,N-二甲基异丙醇胺;
所述分散组分包括是比为1:5的乙二胺四甲叉磷酸和分散剂A。
(2)按配方量,将增强组分、分散组分、阳离子聚合物、改性羧甲基羟乙基纤维素和水,在25℃温度条件下搅拌2h,均匀分散得到混凝土用减胶剂。
实施例3:
本实施例提供一种减胶剂的制备方法,主要步骤为:
(1)按100%质量百分比计,所述减胶剂包括:35%的增强组分,15%的分散组分,15%的阳离子聚合物,1%的改性羧甲基羟乙基纤维素和余量水;
其中,所述增强组分是质量比为1:2:2:1的N-羟乙基哌嗪、甲基乙烯酮、改性三异丙醇胺和改性N,N-二甲基异丙醇胺;
所述分散组分是质量比为1:8的乙二胺四甲叉磷酸和分散剂A。
(2)按配方量,将增强组分、分散组分、阳离子聚合物、改性羧甲基羟乙基纤维素和水,在25℃温度条件下搅拌2h,均匀分散得到混凝土用减胶剂。
实施例4:
本实施例提供一种减胶剂的制备方法,主要步骤为:
(1)按100%质量百分比计,所述减胶剂包括:40%的增强组分,20%的分散组分,13%的阳离子聚合物,2%的改性羧甲基羟乙基纤维素和余量水;
其中,所述增强组分是质量比为1:3:5:1的N-羟乙基哌嗪、甲基乙烯酮、改性三异丙醇胺和改性N,N-二甲基异丙醇胺;
所述分散组分是质量比为1:6的乙二胺四甲叉磷酸和分散剂A。
(2)按配方量,将增强组分、分散组分、阳离子聚合物、改性羧甲基羟乙基纤维素和水,在25℃温度条件下搅拌2h,均匀分散得到混凝土用减胶剂。
对比例1:
本对比例与实施例1的区别在于:
增强组分是质量比为1:1:2的N-羟乙基哌嗪、甲基乙烯酮和改性三异丙醇胺,不含改性N,N-二甲基异丙醇胺。
对比例2:
本对比例与实施例1的区别在于:
增强组分是质量比为1:1:1的N-羟乙基哌嗪、甲基乙烯酮和改性N,N-二甲基异丙醇胺,不含改性三异丙醇胺。
对比例3:
本对比例与实施例1的区别在于:
增强组分是质量比为1:2:1的N-羟乙基哌嗪、改性三异丙醇胺和改性N,N-二甲基异丙醇胺,不含甲基乙烯酮。
对比例4:
本对比例与实施例1的区别在于:
增强组分是质量比为1:2:1的甲基乙烯酮、改性三异丙醇胺和改性N,N-二甲基异丙醇胺,不含N-羟乙基哌嗪。
对比例5:
本对比例与实施例1的区别在于:
所述分散组分是乙二胺四甲叉磷酸,不含分散剂A。
对比例6:
本对比例与实施例1的区别在于:
所述分散组分是分散剂A,不含乙二胺四甲叉磷酸。
性能测试:
以C30混凝土为例,原料中水泥采用海螺P032.5水泥,河砂(细度模数为2.5),碎石为5-20μm的连续级配碎石,减水剂为深圳市同洲达科技发展有限公司提供的型号为FS-2080聚羧酸系减水剂(减水剂掺量为胶凝材料总质量的1.8%)。
分别将实施例1~4及对比例1~6制备的减胶剂与水按质量比为1:10进行稀释后得到减胶剂溶液,用于制备C30混凝土(减胶剂掺量为胶凝材料总质量的0.3%),并与不加减胶剂的空白组进行对比,依照《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》(GB/T 50080-2016)规定的实验方法测试混凝土的工作性;按《普通混凝土力学性能试验方法标准》(GB/T 50081-2002)规定的试验方法,测试混凝土7d、28d、60d的强度。
需要注意的是,胶凝材料是水泥、粉煤灰和矿粉;所有实施例和对比例中,水泥和水所减少的用量,相应添加至河砂和碎石的用量中,以避免由于混凝土整体质量不一致而导致性能测试结果不同。
混凝土配比见表1,空白混凝土为未添加减胶剂的混凝土配比,试验混凝土为添加实施例1~4及对比例1~6的减胶剂的混凝土配比。
性能结果见表2。
表1:混凝土配合比(kg/m3
表2:性能结果
注:塌落度及扩展度的单位是mm;抗压强度单位是Mpa。
从表2可知,本发明所述混凝土用新型高效环保减胶剂掺量为凝胶材料的0.3%时,即可以减少混凝土中水泥用量的20%,且混凝土早期及后期强度均有显著的增强作用,且和易性优异。
对比例7:
本对比例与实施例1的区别在于:
增强组分是质量比为1:1的N-羟乙基哌嗪、甲基乙烯酮。
对比例8:
本对比例与实施例1的区别在于:
增强组分是质量比为1:2甲基乙烯酮、改性三异丙醇胺。
对比例9:
本对比例与实施例1的区别在于:
增强组分是质量比为1:1的甲基乙烯酮和改性N,N-二甲基异丙醇胺。
参照对比例6的方法制备混凝土,并测定性能结果,参见表3。
表3
通过对比例1、2、4、7~9可知,在增强组分体系中,N-羟乙基哌嗪、改性三异丙醇胺、改性N,N-二甲基异丙醇胺存在协同增强力学性能的效果。
应说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的精神和范围,其均应涵盖在本发明的范围当中。

Claims (10)

1.一种混凝土用环保减胶剂的制备方法,其特征在于:包括,
将三异丙醇胺与马来酸酐混合,加入占混合物2~4wt%的对甲苯磺酸,升温至110~120℃保温反应4~6h,降温后得到改性三异丙醇胺;
在搅拌条件下向N,N-二甲基异丙醇胺缓慢滴加丙烯酸,滴加结束后继续搅拌反应30~40min,冷却后稀释成质量浓度为50%的溶液,得到改性N,N-二甲基异丙醇胺;
在反应器中加入α-烯烃磺酸钠、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和去离子水,通氮除氧10~20min后,升温到60~90℃,加入过硫酸铵水溶液和甲基丙烯酸,继续反应1~2h后,降至室温,得到分散剂A;
将N-羟乙基哌嗪、甲基乙烯酮、改性三异丙醇胺和改性N,N-二甲基异丙醇胺混合,得到增强组分;
将乙二胺四甲叉磷酸和分散剂A混合均匀,得到分散组分;
将增强组分、分散组分、阳离子聚合物、改性羧甲基羟乙基纤维素和水混合,混合搅拌均匀,得到减胶剂。
2.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述将三异丙醇胺与马来酸酐混合,其中,三异丙醇胺和马来酸酐的摩尔比为0.8~1:1。
3.如权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于:所述在搅拌条件下向N,N-二甲基异丙醇胺缓慢滴加丙烯酸,其中,丙烯酸和N,N-二甲基异丙醇的质量比为0.8~1:1~1.2。
4.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述甲基丙烯酸和α-烯烃磺酸钠的摩尔比为2:0.8~1;
2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸占甲基丙烯酸和α-烯烃磺酸钠总质量的1~2%;
过硫酸铵占甲基丙烯酸和α-烯烃磺酸钠总质量的2~3%;
去离子水占反应物总质量的2~3倍。
5.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述增强组分中,N-羟乙基哌嗪、甲基乙烯酮、改性三异丙醇胺和改性N,N-二甲基异丙醇胺的质量比为1:1~3:2~5:1。
6.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述分散组分,其中,乙二胺四甲叉磷酸和分散剂A的质量比为1:3~8。
7.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述阳离子聚合物,其制备方法包括,
将12%的甲基丙烯酰胺、3%的双三甲基硅基化乙烯基磷酸酯、2%的丁烯酸酐、7%的一水次亚磷酸钠和22%的水加入到反应釜中,搅拌使其溶解;
测定釜内温度,控制温度在12℃,温度稳定后,一次性加入2.8%的过硫酸铵;
加入过硫酸铵5分钟后,依次开始滴加8%的溶液A、10%的溶液B,溶液A加入后,10分钟内开始滴加溶液B,溶液B滴加时间为1.7h,溶液A滴加时间为2.2h;
其中,溶液A由巯基乙酸和水按照质量比1:14组成,溶液B由甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、均苯二酐二甲基丙烯酸羟乙酯和水按照质量比7:4:14组成;
滴加结束后,一次性加入1.4%的焦亚硫酸钠,熟化1小时,熟化后冷却,待反应溶液温度低于30℃时,缓慢加入10%的质量浓度为30%的氢氧化钠溶液,补水至100%质量,搅拌均匀后,即得阳离子聚合物。
8.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述改性羧甲基羟乙基纤维素,其制备方法包括,
将羧甲基羟乙基纤维素溶于乙醇之中,在搅拌状态下加入37%质量浓度的盐酸,并升温至75℃,反应4h后,加入己烷至无固体析出,过滤干燥后得到小分子羧甲基羟乙基纤维素,其数均分子量12000;其中,羧甲基羟乙基纤维素、乙醇和质量浓度为37%的盐酸水溶液的质量比为1:5:0.5,羧甲基羟乙基纤维素数均分子量为100000,羧甲基取代度为0.7,羟乙基的取代度为1.2;
按重量份计,将8份的小分子羧甲基羟乙基纤维素溶于60份的N ,N二甲基甲酰胺之中,搅拌均匀,升温至110℃,再滴加10份六甲基二硅氮烷、10份水和0.2份磷酸,反应8小时,过滤得到粗产品;
将粗产品分散于丙酮中,过滤后加入蒸馏水抽滤、干燥,得到三甲基硅羧甲基羟乙基纤维素;
按重量份计,将8份的三甲基硅羧甲基羟乙基纤维素和80份的二甲苯混合,加热至80℃,搅拌反应1.5小时后加入10份的ε-己内酯和辛酸亚锡,加热至120℃反应14h得到三甲基硅羧甲基羟乙基纤维素聚己内酯接枝物;
其中,辛酸亚锡的添加量为三甲基硅羧甲基羟乙基纤维素的2wt%;
将5份的三甲基硅羧甲基羟乙基纤维素聚己内酯接枝物加入25份的异丙醇和25份的2%质量浓度的盐酸混合溶液中,搅拌均匀后加热至75℃反应30分钟,抽滤干燥,得到改性羧甲基羟乙基纤维素。
9.如权利要求1、2、4~8中任一所述的制备方法,其特征在于:按100%质量百分比计,包括15~40%的增强组分,10~25%的分散组分,5~15%的阳离子聚合物,1~5%的改性羧甲基羟乙基纤维素和余量的水。
10.权利要求1~9中任一所述的制备方法制得的减胶剂在制备混凝土中的应用。
CN202410078627.2A 2024-01-19 2024-01-19 一种混凝土用环保减胶剂及其制备方法 Pending CN117865550A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202410078627.2A CN117865550A (zh) 2024-01-19 2024-01-19 一种混凝土用环保减胶剂及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202410078627.2A CN117865550A (zh) 2024-01-19 2024-01-19 一种混凝土用环保减胶剂及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN117865550A true CN117865550A (zh) 2024-04-12

Family

ID=90578917

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202410078627.2A Pending CN117865550A (zh) 2024-01-19 2024-01-19 一种混凝土用环保减胶剂及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN117865550A (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110818308A (zh) 一种用于高石粉含量的混凝土增效剂及其制备方法
CN111777722A (zh) 一种抗泥、保坍型聚羧酸减水剂及其制备方法
CN111153656B (zh) 一种绿色缓凝混凝土及其生产方法
CN112321201B (zh) 一种高密实沥青混凝土及其制备方法
CN117089031B (zh) 一种有机-无机杂化交联型保水剂及其制备方法
CN109608082B (zh) 一种抗泥型聚羧酸减水剂、制备方法及应用
CN114751705A (zh) 一种高性能自密实混凝土及其制备方法
CN109574583B (zh) 一种高强混凝土及其制备方法
CN112708040A (zh) 一种混凝土增强增韧外加剂及其制备方法
CN114394793A (zh) 一种改性聚合物混凝土及其制备方法
CN116903799A (zh) 一种高温缓释型聚羧酸减水剂及其制备方法
CN117865550A (zh) 一种混凝土用环保减胶剂及其制备方法
CN115710099B (zh) 一种超薄罩面铺装用沥青混合料及其制备方法
CN113667061B (zh) 一种吸水树脂及其制备方法与应用
CN114920890B (zh) 一种降黏外加剂及其制备方法和应用
CN113582614B (zh) 再生混凝土及其制备工艺
CN113929366B (zh) 一种具有高保坍性能的再生混凝土及其制备方法
CN115490454A (zh) 一种湿拌砂浆用缓释稳塑剂
CN110746549B (zh) 超长缓释型聚羧酸保坍剂及其制备方法
CN114075061A (zh) 一种高效特种纤维抗裂剂及其制备方法
CN107721243B (zh) 提高混凝土强度的外加剂及其制备方法
CN112142405A (zh) 一种c80强度等级的高性能混凝土及其制备方法
CN111548072A (zh) 一种高强高性能混凝土及其制备方法
CN112979210B (zh) 一种抗吸附型混凝土减胶剂及其应用
CN110372283B (zh) 一种高强度混凝土及其制备方法

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