一種保坍型醚類聚羧酸減水劑的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種保坍型醚類聚羧酸減水劑的制備方法，其包括以下步驟：(1)、將80～100份不飽和聚醚大單體溶解于60～85份水中，攪拌均勻，并以30～50℃/小時(shí)的速率升溫到50℃～70℃得到混合液；(2)保持混合液的溫度在50℃～70℃，加入0.5～1份引發(fā)劑，攪拌均勻后得到混合液；(3)保持混合液的溫度在50℃～70℃，同時(shí)滴加15～30份不飽和羧酸及其衍生物類小單體溶液和20～30份分子量調(diào)節(jié)劑溶液，滴加完后繼續(xù)在50℃～70℃保溫1～2小時(shí)熟化后得到混合液；(4)向混合液中加入50～80份水，再滴加氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH值至6～7即得到保坍型醚類聚羧酸減水劑。
【專利說(shuō)明】
一種保坍型醚類聚羧酸減水劑的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于建筑材料領(lǐng)域，涉及一種外加劑的制備方法，具體涉及一種保坍型醚類聚羧酸減水劑的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著聚羧酸高性能減水劑不斷普及技術(shù)的不斷發(fā)展，除了高鐵行業(yè)的應(yīng)用，在高速公路、商品混凝土等其他行業(yè)中的發(fā)展之路也越走越寬，并且有望在5年內(nèi)占據(jù)減水劑市場(chǎng)，其代表了混凝土減水劑最先進(jìn)的技術(shù)產(chǎn)品，是化學(xué)外加劑研究開(kāi)發(fā)的熱點(diǎn)。
[0003]聚羧酸減水劑由多種不飽和單體經(jīng)自由基反應(yīng)聚合而成，故可根據(jù)分子設(shè)計(jì)通過(guò)選用不同原料和配比，改變反應(yīng)工藝等，獲得不同性能優(yōu)異的減水劑。
[0004]目前，用于合成聚羧酸減水劑的大單體主要有醚類和酯類。酯類大單體合成的聚羧酸減水劑雖然對(duì)混凝土材料的適應(yīng)性較好，但存在減水率比醚類聚羧酸減水劑低較多，以及保坍性比醚類聚羧酸差的缺陷，且生產(chǎn)工藝復(fù)雜，因此目前使用廣泛的聚羧酸減水劑還是以醚類聚羧酸為主。隨著混凝土材料的不斷開(kāi)采應(yīng)用，混凝土材料越來(lái)越差，使用醚類聚羧酸經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)泌水、離析等各種各樣混凝土和易性差的問(wèn)題，以及對(duì)摻量和用水量敏感的問(wèn)題。
[0005]雖然現(xiàn)有技術(shù)中已有幾種減水率較高的保坍型聚羧酸減水劑，但在解決混凝土和易性差問(wèn)題上還是采取復(fù)配酯類聚羧酸減水劑或者各種各樣保水調(diào)粘劑的方法。這些方法的缺陷是不僅酯類聚羧酸生產(chǎn)工藝復(fù)雜，且混凝土保坍性會(huì)降低，而保水調(diào)粘劑與聚羧酸減水劑相容性較差，會(huì)有析出及分層現(xiàn)象，甚至放置一段時(shí)間會(huì)使減水劑發(fā)臭，并且會(huì)增加混凝土粘度，影響其流動(dòng)性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]發(fā)明目的:本發(fā)明針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題做出改進(jìn)，即本發(fā)明公開(kāi)了一種保坍型醚類聚羧酸減水劑的制備方法。該種保坍型醚類聚羧酸減水劑能替代酯類聚羧酸減水劑。
[0007]技術(shù)方案:一種保坍型醚類聚羧酸減水劑的制備方法，包括以下步驟:
[0008](I)、將80?100份不飽和聚醚大單體溶解于60?85份水中，攪拌均勻，并以30?500C /小時(shí)的速率升溫到50 0C?70 0C得到混合液；
[0009](2)保持步驟(I)得到的混合液的溫度在50V?70V，加入0.5?I份引發(fā)劑，攪拌均勻后得到混合液；
[0010](3)保持步驟(2)得到的混合液的溫度在50°C?70°C，同時(shí)滴加15?30份不飽和羧酸及其衍生物類小單體溶液和20?30份分子量調(diào)節(jié)劑溶液，滴加完后繼續(xù)在50°C?70°C保溫I?2小時(shí)熟化后得到混合液；
[0011](4)向步驟(3)得到的混合液中加入50?80份水，再滴加氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH值至6?7即得到保坍型醚類聚羧酸減水劑。
[0012]進(jìn)一步地，步驟(I)所述的不飽和聚醚大單體為分子量為1000?3000的異戊烯醇聚氧乙烯醚和/或分子量為1000?3000的異丁烯醇聚氧乙烯醚。
[0013 ]進(jìn)一步地，步驟(2)所述的引發(fā)劑為過(guò)硫酸銨、過(guò)硫酸鉀、過(guò)氧化氫中的一種。
[0014]進(jìn)一步地，步驟(3)所述不飽和羧酸及其衍生物類小單體溶液為濃度為50?80wt %的丙烯酸水溶液、濃度為50?80wt %的甲基丙烯酸水溶液、濃度為50?80wt %的馬來(lái)酸水溶液、濃度為50?80wt %的馬來(lái)酸酐水溶液、濃度為50?80wt %的丙稀酸輕乙酯水溶液、濃度為50?80wt%的丙烯酸羥丙酯水溶液中的三種或多種。
[0015]進(jìn)一步地，步驟(3)所述分子量調(diào)節(jié)劑溶液為濃度為1.5?4wt %的巰基乙酸水溶液、濃度為I.5?4wt%的巰基丙酸水溶液、濃度為1.5?4wt%的硫代乙醇酸水溶液、濃度為1.5?4wt%的硫代丙醇酸水溶液、濃度為1.5?4wt%的甲基烯丙基磺酸鈉水溶液、濃度為1.5?4wt %的十二硫醇水溶液中的一種。
[0016]進(jìn)一步地，步驟(3)中，不飽和羧酸及其衍生物類小單體溶液在2?3小時(shí)滴加完畢，分子量調(diào)節(jié)劑溶液須較不飽和羧酸及其衍生物類小單體溶液遲15?30分鐘滴加完。
[0017]進(jìn)一步地，步驟(4)中所述的氫氧化鈉溶液的濃度為30?40wt%。
[0018]進(jìn)一步地，步驟(4)所得到的保坍型醚類聚羧酸減水劑的含固量為30%?50%。
[0019]有益效果:本發(fā)明公開(kāi)的一種保坍型醚類聚羧酸減水劑的制備方法具有以下有益效果:
[0020]1、本發(fā)明所制得的保坍型醚類聚羧酸減水劑的減水率較酯類聚羧酸減水劑高，且保坍性能好。對(duì)混凝土材料的敏感性低，特別針對(duì)和易性差的混凝土加入本產(chǎn)品后能得到顯著的改善，而且對(duì)高標(biāo)號(hào)混凝土還有降低其粘度的作用而不影響其強(qiáng)度，從而實(shí)現(xiàn)高層或遠(yuǎn)距離栗送高標(biāo)號(hào)混凝土的目地；
[0021 ] 2、原材料均為普通化工原料，易采購(gòu)，反應(yīng)活性好，反應(yīng)完全，生產(chǎn)設(shè)備及工藝簡(jiǎn)單，易操作，反應(yīng)溫度低，耗能低，周期短，生產(chǎn)效率高，從而降低了生產(chǎn)成本；
[0022]3、制備過(guò)程無(wú)廢氣廢水排放，生產(chǎn)安全環(huán)保。
【具體實(shí)施方式】
:
[0023]下面對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】詳細(xì)說(shuō)明。
[0024]下面的實(shí)施例中的份均指的是質(zhì)量份。
[0025]具體實(shí)施例1
[0026]—種保坍型醚類聚羧酸減水劑的制備方法，包括以下步驟:
[0027](I)、將80份不飽和聚醚大單體溶解于60份水中，攪拌均勻，并以30 °C/小時(shí)的速率升溫到50°C得到混合液；
[0028](2)保持步驟(I)得到的混合液的溫度在50°C，加入I份引發(fā)劑，攪拌均勻后得到混合液；
[0029](3)保持步驟(2)得到的混合液的溫度在50°C，同時(shí)滴加15份不飽和羧酸及其衍生物類小單體溶液和20份分子量調(diào)節(jié)劑溶液，滴加完后繼續(xù)在50°C保溫2小時(shí)熟化后得到混合液；
[0030](4)向步驟(3)得到的混合液中加入50份水，再滴加氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH值至6SP得到保坍型醚類聚羧酸減水劑。
[0031]進(jìn)一步地，步驟(I)所述的不飽和聚醚大單體為分子量為1000的異戊烯醇聚氧乙烯醚和分子量為1000的異丁烯醇聚氧乙烯醚。
[0032]進(jìn)一步地，步驟(2)所述的引發(fā)劑為過(guò)硫酸銨。
[0033]進(jìn)一步地，步驟(3)所述不飽和羧酸及其衍生物類小單體溶液為濃度為50^%的丙稀酸水溶液、濃度為50wt %的甲基丙稀酸水溶液、濃度為50wt %的馬來(lái)酸水溶液的任意比的混合物。。
[0034]進(jìn)一步地，步驟(3)所述分子量調(diào)節(jié)劑溶液為濃度為1.5wt %的巰基乙酸水溶液。
[0035]進(jìn)一步地，步驟(3)中，不飽和羧酸及其衍生物類小單體溶液在2小時(shí)滴加完畢，分子量調(diào)節(jié)劑溶液須較不飽和羧酸及其衍生物類小單體溶液遲15分鐘滴加完。
[0036]進(jìn)一步地，步驟(4)中所述的氫氧化鈉溶液的濃度為30wt%。
[0037]進(jìn)一步地，步驟(4)所得到的保坍型醚類聚羧酸減水劑的含固量為30%。
[0038]具體實(shí)施例2
[0039]—種保坍型醚類聚羧酸減水劑的制備方法，包括以下步驟:
[0040](I)、將100份不飽和聚醚大單體溶解于85份水中，攪拌均勻，并以50°C/小時(shí)的速率升溫到70°C得到混合液；
[0041](2)保持步驟(I)得到的混合液的溫度在70°C，加入0.5份引發(fā)劑，攪拌均勻后得到混合液；
[0042](3)保持步驟(2)得到的混合液的溫度在70°C，同時(shí)滴加130份不飽和羧酸及其衍生物類小單體溶液和230份分子量調(diào)節(jié)劑溶液，滴加完后繼續(xù)在70°C保溫I小時(shí)熟化后得到混合液；
[0043](4)向步驟(3)得到的混合液中加入80份水，再滴加氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH值至7SP得到保坍型醚類聚羧酸減水劑。
[0044]進(jìn)一步地，步驟(I)所述的不飽和聚醚大單體為分子量為3000的異戊烯醇聚氧乙烯醚和分子量為3000的異丁烯醇聚氧乙烯醚。
[0045]進(jìn)一步地，步驟(2)所述的引發(fā)劑為過(guò)硫酸鉀。
[0046]進(jìn)一步地，步驟(3)所述不飽和羧酸及其衍生物類小單體溶液為濃度為80^%的丙稀酸水溶液、濃度為80wt%的甲基丙稀酸水溶液、濃度為80wt%的馬來(lái)酸酐水溶液的任意比的混合液。
[0047]進(jìn)一步地，步驟(3)所述分子量調(diào)節(jié)劑溶液為濃度為4wt %的巰基乙酸水溶液。
[0048]進(jìn)一步地，步驟(3)中，不飽和羧酸及其衍生物類小單體溶液在3小時(shí)滴加完畢，分子量調(diào)節(jié)劑溶液須較不飽和羧酸及其衍生物類小單體溶液遲30分鐘滴加完。
[0049]進(jìn)一步地，步驟(4)中所述的氫氧化鈉溶液的濃度為40wt%。
[0050]進(jìn)一步地，步驟(4)所得到的保坍型醚類聚羧酸減水劑的含固量為50%。
[0051 ] 具體實(shí)施例3
[0052]一種保坍型醚類聚羧酸減水劑的制備方法，包括以下步驟:
[0053](I)、將90份不飽和聚醚大單體溶解于75份水中，攪拌均勻，并以40°C/小時(shí)的速率升溫到60°C得到混合液；
[0054](2)保持步驟(I)得到的混合液的溫度在60°C，加入0.75份引發(fā)劑，攪拌均勻后得到混合液；
[0055](3)保持步驟(2)得到的混合液的溫度在60°C，同時(shí)滴加25份不飽和羧酸及其衍生物類小單體溶液和25份分子量調(diào)節(jié)劑溶液，滴加完后繼續(xù)在60°C保溫1.5小時(shí)熟化后得到混合液；
[0056](4)向步驟(3)得到的混合液中加入6份水，再滴加氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH值至6.5SP得到保坍型醚類聚羧酸減水劑。
[0057]進(jìn)一步地，步驟(I)所述的不飽和聚醚大單體為分子量為2000的異戊烯醇聚氧乙烯醚和分子量為2000的異丁烯醇聚氧乙烯醚。
[0058]進(jìn)一步地，步驟(2)所述的引發(fā)劑為過(guò)氧化氫。
[0059]進(jìn)一步地，步驟(3)所述不飽和羧酸及其衍生物類小單體溶液為濃度為60^%的丙稀酸水溶液、濃度為60wt%的甲基丙稀酸水溶液、濃度為60wt%的馬來(lái)酸水溶液、濃度為60wt %的馬來(lái)酸酐水溶液、濃度為60wt%的丙烯酸羥乙酯水溶液、濃度為60wt%的丙烯酸羥丙酯水溶液任意比的混合液。
[0060]進(jìn)一步地，步驟(3)所述分子量調(diào)節(jié)劑溶液為濃度為1.5wt%的巰基丙酸水溶液。[0061 ]進(jìn)一步地，步驟(3)中，不飽和羧酸及其衍生物類小單體溶液在2.5小時(shí)滴加完畢，分子量調(diào)節(jié)劑溶液須較不飽和羧酸及其衍生物類小單體溶液遲20分鐘滴加完。
[0062]進(jìn)一步地，步驟(4)中所述的氫氧化鈉溶液的濃度為35wt%。
[0063]進(jìn)一步地，步驟(4)所得到的保坍型醚類聚羧酸減水劑的含固量為40%。
[0064]具體實(shí)施例4
[0065]與具體實(shí)施例1大致相同，區(qū)別僅僅在于:
[0066]步驟(I)所述的不飽和聚醚大單體為分子量為3000的異戊烯醇聚氧乙烯醚。
[0067]步驟(3)所述不飽和羧酸及其衍生物類小單體溶液為濃度為50wt%的丙烯酸水溶液、濃度為50wt %的甲基丙烯酸水溶液、濃度為50wt %的馬來(lái)酸水溶液、濃度為50wt %的馬來(lái)酸酐水溶液、濃度為50wt %的丙烯酸羥乙酯水溶液、濃度為50wt %的丙烯酸羥丙酯水溶液的任意比的混合物。
[0068]步驟(3)所述分子量調(diào)節(jié)劑溶液為濃度為濃度為4wt%的巰基丙酸水溶液。
[0069]具體實(shí)施例5
[0070]與具體實(shí)施例1大致相同，區(qū)別僅僅在于:
[0071]步驟(I)所述的不飽和聚醚大單體為分子量為3000的異丁烯醇聚氧乙烯醚。
[0072]步驟(3)所述不飽和羧酸及其衍生物類小單體溶液為濃度為50?80^%的丙烯酸水溶液、濃度為50?80wt %的甲基丙烯酸水溶液、濃度為50?80wt %的馬來(lái)酸水溶液、濃度為50?80wt%的馬來(lái)酸酐水溶液、濃度為50?80^%的丙烯酸羥乙酯水溶液、濃度為50?80wt %的丙烯酸羥丙酯水溶液中的三種或多種。
[0073]步驟(3)所述分子量調(diào)節(jié)劑溶液為濃度為1.5?4wt%的巰基乙酸水溶液、濃度為
1.5?4wt%的巰基丙酸水溶液、濃度為1.5?4wt %的硫代乙醇酸水溶液、濃度為1.5?4wt%的硫代丙醇酸水溶液、濃度為1.5?4wt%的甲基烯丙基磺酸鈉水溶液、濃度為1.5?4wt %的十二硫醇水溶液中的一種。
[0074]具體實(shí)施例6
[0075]與具體實(shí)施例1大致相同，區(qū)別僅僅在于:
[0076]步驟(I)所述的不飽和聚醚大單體為分子量為1000的異戊烯醇聚氧乙烯醚。
[0077]步驟(3)所述不飽和羧酸及其衍生物類小單體溶液為濃度為80wt%的丙烯酸水溶液、濃度為80wt %的甲基丙稀酸水溶液、濃度為80wt %的馬來(lái)酸水溶液、濃度為80wt %的馬來(lái)酸酐水溶液、濃度為80wt %的丙烯酸羥乙酯水溶液、濃度為80wt %的丙烯酸羥丙酯水溶液任意比的混合液。
[0078]步驟(3)所述分子量調(diào)節(jié)劑溶液為濃度為4被％的硫代乙醇酸水溶液。
[0079]具體實(shí)施例7
[0080]與具體實(shí)施例1大致相同，區(qū)別僅僅在于:
[0081]步驟(I)所述的不飽和聚醚大單體為分子量為1000的異丁烯醇聚氧乙烯醚。
[0082]步驟(3)所述不飽和羧酸及其衍生物類小單體溶液為濃度為60wt%的馬來(lái)酸水溶液、濃度為50wt %的馬來(lái)酸酐水溶液、濃度為80wt %的丙稀酸輕乙酯水溶液、濃度為60wt %的丙烯酸羥丙酯水溶液的任意比的混合物。
[0083]步驟(3)所述分子量調(diào)節(jié)劑溶液為濃度為濃度為1.5被％的硫代乙醇酸水溶液。
[0084]具體實(shí)施例8
[0085]與具體實(shí)施例1大致相同，區(qū)別僅僅在于:
[0086]步驟(3)所述不飽和羧酸及其衍生物類小單體溶液為濃度為60wt%的馬來(lái)酸酐水溶液、濃度為80^%的丙烯酸羥乙酯水溶液、濃度為50^%的丙烯酸羥丙酯水溶液任意比的混合液。
[0087]步驟(3)所述分子量調(diào)節(jié)劑溶液為濃度為4#%的硫代丙醇酸水溶液。
[0088]具體實(shí)施例9
[0089]與具體實(shí)施例1大致相同，區(qū)別僅僅在于:
[0090]步驟(3)所述不飽和羧酸及其衍生物類小單體溶液為濃度為60wt%的丙烯酸水溶液、濃度為75wt%的甲基丙烯酸水溶液、濃度為55wt%的丙烯酸羥丙酯水溶液任意比的混合液。
[0091]步驟(3)所述分子量調(diào)節(jié)劑溶液為濃度為1.5#%的甲基烯丙基磺酸鈉水溶液。
[0092]具體實(shí)施例10
[0093]與具體實(shí)施例1大致相同，區(qū)別僅僅在于:
[0094]步驟(3)所述分子量調(diào)節(jié)劑溶液為濃度為4被％的甲基烯丙基磺酸鈉水溶液。
[0095]具體實(shí)施例11
[0096]與具體實(shí)施例1大致相同，區(qū)別僅僅在于:
[0097]步驟(3)所述分子量調(diào)節(jié)劑溶液為濃度為1.5wt%的十二硫醇水溶液。
[0098]具體實(shí)施例12
[0099]與具體實(shí)施例1大致相同，區(qū)別僅僅在于:
[0100]步驟(3)所述分子量調(diào)節(jié)劑溶液為濃度為4wt%的十二硫醇水溶液。
[0101]上面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式做了詳細(xì)說(shuō)明。但是本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式，在所屬技術(shù)領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下做出各種變化。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種保坍型醚類聚羧酸減水劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)、將80?100份不飽和聚醚大單體溶解于60?85份水中，攪拌均勻，并以30?50°C/小時(shí)的速率升溫到50°C?70°C得到混合液； (2)保持步驟(I)得到的混合液的溫度在50V?70 0C，加入0.5?I份引發(fā)劑，攪拌均勻后得到混合液； (3)保持步驟(2)得到的混合液的溫度在50°C?70°C，同時(shí)滴加15?30份不飽和羧酸及其衍生物類小單體溶液和20?30份分子量調(diào)節(jié)劑溶液，滴加完后繼續(xù)在50°C?70 °C保溫I?2小時(shí)熟化后得到混合液； (4)向步驟(3)得到的混合液中加入50?80份水，再滴加氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH值至6?7即得到保坍型醚類聚羧酸減水劑。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種保坍型醚類聚羧酸減水劑的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述的不飽和聚醚大單體為分子量為1000?3000的異戊烯醇聚氧乙烯醚和/或分子量為1000?3000的異丁烯醇聚氧乙烯醚。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種保坍型醚類聚羧酸減水劑的制備方法，其特征在于，步驟(2)所述的引發(fā)劑為過(guò)硫酸銨、過(guò)硫酸鉀、過(guò)氧化氫中的一種。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種保坍型醚類聚羧酸減水劑的制備方法，其特征在于，步驟(3)所述不飽和羧酸及其衍生物類小單體溶液為濃度為50?80^%的丙烯酸水溶液、濃度為50?80wt%的甲基丙烯酸水溶液、濃度為50?80^%的馬來(lái)酸水溶液、濃度為50?80wt%的馬來(lái)酸酐水溶液、濃度為50?80^%的丙烯酸羥乙酯水溶液、濃度為50?80wt%的丙烯酸羥丙酯水溶液中的三種或多種。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種保坍型醚類聚羧酸減水劑的制備方法，其特征在于，步驟(3)所述分子量調(diào)節(jié)劑溶液為濃度為1.5?4wt %的巰基乙酸水溶液、濃度為1.5?4wt %的巰基丙酸水溶液、濃度為1.5?4wt%的硫代乙醇酸水溶液、濃度為1.5?4wt%的硫代丙醇酸水溶液、濃度為1.5?4wt%的甲基烯丙基磺酸鈉水溶液、濃度為1.5?4wt%的十二硫醇水溶液中的一種。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種保坍型醚類聚羧酸減水劑的制備方法，其特征在于，步驟(3)中，不飽和羧酸及其衍生物類小單體溶液在2?3小時(shí)滴加完畢，分子量調(diào)節(jié)劑溶液須較不飽和羧酸及其衍生物類小單體溶液遲15?30分鐘滴加完。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種保坍型醚類聚羧酸減水劑的制備方法，其特征在于，步驟(4)中所述的氫氧化鈉溶液的濃度為30?40wt%。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種保坍型醚類聚羧酸減水劑的制備方法，其特征在于，步驟(4)所得到的保坍型醚類聚羧酸減水劑的含固量為30%?50%。
【文檔編號(hào)】C08F283/06GK106008847SQ201610339327
【公開(kāi)日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年5月19日
【發(fā)明人】王開(kāi)發(fā), 王俊峰
【申請(qǐng)人】廈門(mén)君科建材科技有限公司