一種聚羧酸高性能減水劑及包含其的石灰石粉混凝土專用復(fù)合型外加劑的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種聚羧酸高性能減水劑及包含其的石灰石粉混凝土專用復(fù)合型外加劑，所述石灰石粉混凝土專用復(fù)合型外加劑包括以下組分：聚羧酸高性能減水劑Ⅰ5~10wt%、聚羧酸高性能減水劑Ⅱ10~15wt%、緩凝劑1~5wt%、消泡劑0~0.2wt%、引氣劑0~0.1wt%和水70~80wt%，各組分的質(zhì)量百分比之和為100%。該外加劑可有效地提高新拌石灰石粉混凝土的和易性，保持新拌石灰石粉混凝土3h工作性能不損失，且不影響混凝土強(qiáng)度發(fā)展。該外加劑的制備方法獨(dú)特、簡單易行，適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
【專利說明】一種聚羧酸高性能減水劑及包含其的石灰石粉混凝土專用復(fù)合型外加劑
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種混凝土外加劑，具體涉及一種聚羧酸高性能減水劑及包含其的石灰石粉混凝土專用復(fù)合型外加劑。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著國內(nèi)建筑業(yè)的高速發(fā)展，混凝土需求量逐年上漲，傳統(tǒng)礦物摻合料已經(jīng)出現(xiàn)供不應(yīng)求的趨勢。隨著國家能源戰(zhàn)略的調(diào)整和電力領(lǐng)域的發(fā)展進(jìn)步，火力發(fā)電將會逐年減少，粉煤灰資源必然日漸匱乏。石灰石作為一種最易獲得、易磨性好、成本低的一種材料，將其粉磨成石灰石粉取代粉煤灰等常規(guī)礦物摻合料是未來混凝土行業(yè)的一個必然的發(fā)展趨勢。
[0003]雖然石灰石粉在預(yù)拌混凝土中具有較好的應(yīng)用前景，但石灰石粉也給混凝土帶來了一些的新的問題:石灰石粉顆粒的保水性較差，在混凝土中摻量較大時容易產(chǎn)生泌水現(xiàn)象；石灰石粉易導(dǎo)致混凝土工作性能損失過快，不利用工程施工；由于石灰石的材質(zhì)差別，部分石灰石粉對混凝土的工作性能影響較大，導(dǎo)致混凝土外加劑摻量大幅提高，不利于混凝土的生產(chǎn)質(zhì)量控制和成本控制。
[0004]目前，已存在的聚羧酸減水劑已經(jīng)具備較高的減水率，在水泥、粉煤灰、礦粉、硅灰等常規(guī)材料體系中亦能使混凝土實(shí)現(xiàn)較好的和易性和包塑性，但在水泥、石灰石粉體系中，卻難以實(shí)現(xiàn)較好的和易性和包塑性，而且，根據(jù)現(xiàn)有的文獻(xiàn)和報(bào)道，至今尚沒有針對石灰石粉混凝土的問題的專用減水 劑。因此，針對石灰石粉這種新興的礦物摻合料，開發(fā)一種石灰石粉混凝土專用復(fù)合型外加劑是十分必要的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足而提供一種聚羧酸高性能減水劑及包含其的石灰石粉混凝土專用復(fù)合型外加劑，其可以有效地提高石灰石粉混凝土的和易性，尤其是可提高石灰石粉混凝土的保水性，解決了石灰石粉混凝土的易泌水的問題。
[0006]本發(fā)明為解決上述提出的問題所采用的技術(shù)方案為:
一種石灰石粉混凝土專用復(fù)合型外加劑，按質(zhì)量百分比計(jì)，其包括以下組分:聚羧酸高性能減水劑I 5~10wt%、聚羧酸高性能減水劑II l(Tl5wt%、緩凝劑I飛wt%、消泡劑(T0.2wt%、引氣劑0~0.^^%和水70~80wt%，各組分的質(zhì)量百分比之和為100%。
[0007]上述方案中，所述聚羧酸高性能減水劑I是由單體a異戊烯基聚氧乙烯醚、單體b—元不飽和羧酸及其衍生物、組分c馬來酸酐二元醇酯，在引發(fā)劑、鏈轉(zhuǎn)移劑作用下，在4(T90°C的水溶液中共聚反應(yīng)f3.5h，然后加堿中和至pH在71而制備得到的。更為具體的步驟為:
在惰性氣氛下，將去離子水、單體a異戊烯基聚氧乙烯醚、單體b —元不飽和羧酸及其衍生物混合并加熱攪拌；待單體a和b溶解后，升溫到4(T90°C時，分別同時滴加馬來酸酐二元醇酯c的水溶液與引發(fā)劑和鏈轉(zhuǎn)移劑的水溶液，在馬來酸酐二元醇酯c的水溶液滴加完畢后，將剩余的引發(fā)劑和鏈轉(zhuǎn)移劑的水溶液在0.5^2h內(nèi)滴加完畢，滴加完后再保溫1~3.5h ;然后，降溫加堿中和至pH在疒8，得到聚羧酸高性能減水劑I。
[0008]其中，根據(jù)所需聚羧酸高性能減水劑I的固含量標(biāo)準(zhǔn)，確定制備聚羧酸高性能減水劑I過程中水的添加量，所述的聚羧酸高性能減水劑I的固含量優(yōu)選為4(T60wt%。
[0009]上述方案中，所述單體a和單體b、組分c的質(zhì)量百分比分別為單體a異戊烯基聚氧乙烯醚7(T90wt%、單體b —元不飽和羧酸及其衍生物f 10wt%、組分c馬來酸酐二元醇酯5~29wt%，三者質(zhì)量百分比之和為100%。
[0010]上述方案中，所述的鏈轉(zhuǎn)移劑為巰基乙醇、2-羥基丙硫醇、巰基乙酸、2-巰基丙酸、3-巰基丙酸、2-巰基丁二酸中的一種或者多種按任意比例的混合物，所述鏈轉(zhuǎn)移劑的加入量按重量計(jì)為單體a，b和組分c的總重量的0.05、.2%。
[0011]上述方案中，所述的引發(fā)劑可選自過硫酸銨、過硫酸鉀、偶氮二異丁氰中的一種或者多種的混合，所述引發(fā)劑的加入按重量計(jì)為反應(yīng)單體a，b和c的總重量的0.2^0.5%。
上述方案中，所述的單體a異戊烯基聚氧乙烯醚的化學(xué)結(jié)構(gòu)式如式(I)所示，其中η為聚氧化乙烯鏈的平均摩爾數(shù)，其值為擴(kuò)100。
【權(quán)利要求】
1.一種聚羧酸高性能減水劑，其特征在于它是由單體a異戊烯基聚氧乙烯醚、單體b—元不飽和羧酸及其衍生物、組分c馬來酸酐二元醇酯，在引發(fā)劑、鏈轉(zhuǎn)移劑作用下，在4(T90°C的水溶液中共聚反應(yīng)，然后加堿中和至pH在71而制備得到的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚羧酸高性能減水劑，其特征在于所述單體a和單體b、組分c的質(zhì)量百分比分別為單體a異戊烯基聚氧乙烯醚7(T90wt%、單體b —元不飽和羧酸及其衍生物l~10wt%、組分c馬來酸酐二元醇酯5~29wt%，三者質(zhì)量百分比之和為100%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種聚羧酸高性能減水劑，其特征在于所述的組分c馬來酸酐二元醇酯的制備方法是:在惰性氣氛下，將馬來酸酐和二元伯醇在無溶劑的條件下，于溫度3(T60°C攪拌反應(yīng)f 3h得到的馬來酸酐二元伯醇酯，所述二元伯醇的碳鏈的平均摩爾數(shù)為2~10。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚羧酸高性能減水劑，其特征在于所述的鏈轉(zhuǎn)移劑為巰基乙醇、2-羥基丙硫醇、巰基乙酸、2-巰基丙酸、3-巰基丙酸、2-巰基丁二酸中的一種或者多種按任意比例的混合物，所述鏈轉(zhuǎn)移劑的加入量按重量計(jì)為單體a，b和組分c的總重量的0.05、.2% ;所述的引發(fā)劑可選自過硫酸銨、過硫酸鉀、偶氮二異丁氰中的一種或者多種的混合，所述引發(fā)劑的加入按重量計(jì)為反應(yīng)單體a，b和c的總重量的0.2^0.5%。
5.一種石灰石粉混凝土專用復(fù)合型外加劑，其特征在于按質(zhì)量百分比計(jì)，其包括以下組分:聚羧酸高性能減水劑I 5~10wt%、聚羧酸高性能減水劑II l(Tl5wt%、緩凝劑I~5wt%、消泡劑(T0.2wt%、引氣劑0-0.^^%和水7(T80wt%，各組分的質(zhì)量百分比之和為100% ； 所述聚羧酸高性能減水劑I是由單體a異戊烯基聚氧乙烯醚、單體b —元不飽和羧酸及其衍生物、組分c馬來酸酐二元醇酯，在引發(fā)劑、鏈轉(zhuǎn)移劑作用下，在4(T90°C的水溶液中共聚反應(yīng)f 3.5h，然后加 堿中和至pH在71而制備得到的。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種石灰石粉混凝土專用復(fù)合型外加劑，其特征在于所述的組分c馬來酸酐二元醇酯的制備方法是:在惰性氣氛下，將馬來酸酐和二元伯醇在無溶劑的條件下，于溫度3(T60°C攪拌反應(yīng)f3h得到的馬來酸酐二元伯醇酯，所述二元伯醇的碳鏈的平均摩爾數(shù)為2"10。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種石灰石粉混凝土專用復(fù)合型外加劑，其特征在于所述的單體b—元不飽和羧酸及其衍生物為丙烯酸、甲基丙烯酸及其一價(jià)堿金屬鹽、二價(jià)堿金屬鹽、銨鹽中的一種或者幾種按任意比例的混合物。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種石灰石粉混凝土專用復(fù)合型外加劑，其特征在于所述的聚羧酸高性能減水劑II為酯類或者醚類聚羧酸高性能減水劑，減水率不小于30%。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種石灰石粉混凝土專用復(fù)合型外加劑，其特征在于所述的緩凝劑為有機(jī)類緩凝劑、無機(jī)類緩凝劑中的任一種或兩種按任意比例的混合物；所述的消泡劑為聚醚類消泡劑；所述的引氣劑為三萜皂甙類引氣劑。
10.權(quán)利要求5-9中任意一種石灰石粉混凝土專用復(fù)合型外加劑的制備方法，其特征在于它是將聚羧酸高性能減水劑1、聚羧酸高性能減水劑I1、緩凝劑、消泡劑、引氣劑和水按照 5~10wt%:10~15wt%:1 ~5wt%:(Πλ 2wt%:(Πλ lwt%:60^80wt% 的質(zhì)量百分比混合均勻，即得到石灰石粉混凝土專用復(fù)合型外加劑。
【文檔編號】C08F2/38GK103588414SQ201310587362
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年11月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月21日
【發(fā)明者】王軍, 陳景, 李東來, 夏遠(yuǎn)英, 徐庭波, 韓周冰, 沈浩, 張建亮 申請人:中建商品混凝土有限公司, 中建商品混凝土成都有限公司