[发明专利]一种木质素磺酸盐—聚羧酸共聚复合高性能减水剂及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，具体涉及到一种木质素磺酸盐-聚羧酸共聚复合高性能减水剂及制备方法。 

背景技术

聚羧酸系减水剂作为继萘系脂肪族系和氨基磺酸盐系减水剂之后研制生产成功的新型高性能减水剂，以其掺量较低、增强效果好、对混凝土凝结时间影响较小、坍落度保持性较好、与水泥和掺合料适应性相对较好、对混凝土干缩性影响较小、生产过程中不使用甲醛和不排出废液等突出特点，受到研究者和部分应用者的推崇，且已在很多重大工程中得到成功应用。然而，聚羧酸减水剂生产原料主要来自石油，价格昂贵，生产成本高；尤其使用时对掺量的极其敏感，不易控制；特别与高碱水泥以及含泥量较大、粒径较小的砂石料适应性差，给聚羧酸的实际应用和推广带来了难题。 

发明内容

1.发明要解决的技术问题 

本发明的目的是针对现有聚羧酸减水剂原材料料昂贵、对掺量敏感性和相容性差的问题，提供了一种木质素磺酸盐-聚羧酸共聚复合高性能减水剂及制备方法，本发明解决了上述现有的缺陷，产品性能稳定，减水率高，保塌性好，价格低廉，且掺入混凝土后不易出现泌水、离析、抓底等现象。 

2.技术方案 

一种木质素磺酸盐-聚羧酸共聚复合高性能减水剂，所述高性能减水剂包括木质素磺酸盐、甲基烯丙基聚氧乙烯醚(简称HPEG)、丙烯酸(C₃H₄O₂)、过硫酸铵(简称APS)、氢氧化钠(NaOH)，各组分的重量份数为： 

一种木质素磺酸盐-聚羧酸共聚复合高性能减水剂，还包括组分水。 

所述减水剂以木质素磺酸盐、甲基烯丙基聚氧乙烯醚和丙烯酸，在过硫酸铵的作用下直接合成，氢氧化钠中和而制得。 

所述的木质素磺酸盐-聚羧酸共聚复合高性能减水剂，其中，所述木质素磺酸盐为山东高唐多元木质素有限公司生产的改性木质素磺酸钠，原材料为棕褐色液体，密度1.250±0.200g/ml，固含量为40.00±2.00%。 

所述的木质素磺酸盐-聚羧酸共聚复合高性能减水剂，其中，所述甲基烯丙基聚氧乙烯醚相对分子量为2650~2950。 

所述木质素磺酸盐-聚羧酸共聚复合高性能减水剂的制备方法，包括以下步骤： 

步骤1：在常压下，将甲基烯丙基聚氧乙烯醚溶于水中，加入反应釜，加热至30℃~40℃，搅拌混合30~40分钟； 

步骤2：加入过硫酸铵，搅拌5~20分钟； 

步骤3：向反应釜滴加丙烯酸溶液和木质素磺酸盐，用时3.5~6小时，逐步升温，滴加完温度控制在55℃~65℃； 

步骤4：55℃~65℃恒温反应2~4小时； 

步骤5：待物料冷却至35℃~45℃后，用氢氧化钠调节pH值6-8。 

步骤4中所述的逐步升温，分三个阶段，反应前期时间为1~1.5小时，温度控制在40℃~45℃,反应中期时间为1.5~2.5小时，温度控制在45℃~55℃，反应后期时间为1~2小时，温度控制在55℃~65℃。 

3.有益效果 

本发明立足于木质素磺酸盐和甲基烯丙基聚氧乙烯醚分子结构基础上，在分子设计应用理论指导下，根据性能需要对其作适当的调整，设计出了含有减水基团的分子结构。木质素磺酸盐-聚羧酸共聚复合高性能减水剂的主链为线形结构，侧链为强极性的短支链，结构中保持了亲水基与疏水基的平衡，达到了高性能减水剂的技术要求。 

本发明的木质素磺酸盐-聚羧酸共聚复合高性能减水剂，为暗黄色至浅褐色透明液体，各项指标均符合国标GB8076-2008《混凝土外加剂》要求，固体含量为20%~50%。在混凝土中掺入水泥质量的0.3%~1.5%的该产品，使混凝土具有 很大的坍落度，且用水量减少25%~40%，28天强度提高130%~165%，更重要是，可以解决高性能减水剂对掺量的敏感性，与高碱水泥以及含泥量较大、粒径较小的砂石料适应性差等问题。 

本发明采用天然可再生材料，价格低廉，产品性嫩稳定，减水率高，保塌性好，掺入混凝土后不易泌水，离析，抓底，有效地避免中、低强度混凝土中出现的露砂、蜂窝、开裂渗漏等质量问题，提高了安全性能。 

具体实施方式

实施例1