[发明专利]一种缓凝型聚羧酸减水剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明具体涉及一种缓凝型聚羧酸高性能减水剂，属于建筑材料外加剂领域。

背景技术

混凝土外加剂是现代混凝土不可缺少的组分，可按具体要求来改善混凝土性能。在混凝土中掺入适量复配后的缓凝减水剂，可延长混凝土凝结时间，减少坍落度损失，保证混凝土正常施工，提高工作效率，并且硬化后混凝土强度增长良好，适合于需要较长时间停放、较长距离运输的混凝土，以及免振自密实混凝土、大体积混凝土、炎热天气施工的混凝土等。与木质素磺酸盐类减水剂、萘系减水剂相比,聚羧酸系(polycarboxylate ester,PCE)高效减水剂具有掺量小、减水率高、高保坍性及与不同水泥的相容性好等优点,被称为第三代高效减水剂,它对于改善混凝土流动性、施工性、提高密实程度及耐久性、控制混凝土的引气、缓凝、泌水等问题都有重要的作用。聚羧酸系减水剂是一种具有梳状结构的水溶性高分子,主链通常为聚丙烯酸或聚甲基丙烯酸,不同链长的聚乙二醇为侧链。通过与各种功能单体的共聚,可在聚合物分子中引入羧基、磺酸基、羟基、胺基等多种官能团从而实现不同的应用性能。正是由于聚羧酸系减水剂无可比拟的应用性能及其多样化的分子结构,对其结构与性能的研究空前活跃,近年来获得了越来越广泛的应用。

目前，我国的缓凝高效减水剂尚处于发展阶段，今后随着城市基础设施的大规模建设和混凝土向集中搅拌的商品混凝土发展，如申请号为201210569224的中国专利提供了一种缓凝型聚羧酸减水剂制备方法，但是由于其缓凝效果和减水效果均较差，无法满足一些特殊场合的使用要求。

现在，在该领域急需一种减水率高，缓凝效果明显，而且对混凝土的后期增强效果亦十分理想的高效减水剂。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，研制一种制备工艺简单且能减水率高、缓凝效果明显，且混凝土的后期增强效果亦十分理想的缓凝型聚羧酸减水剂。

为达到上述目的，本发明研究制备了如下缓凝型聚羧酸减水剂：

一种缓凝型聚羧酸减水剂，其特征在于：由如下组分按重量份数组成：

聚醚 340-370份

过硫酸铵 2-4份

双氧水 2-5份

丙烯酸 30-50份

巯基丙酸 1-3份

片碱 10-30份

硝酸钙 50-60份

亚硝酸钠 50-70份

去离子水 500-600份

软化水200-250份；

所述缓凝型减水剂的减水率为30-39%；泌水率比为25-33%；含气量为1.7-2.2%；凝结时间之差为：初凝不低于55分钟，终凝不低于23分钟；抗压强度比为：1d时为270-306%，3d时为211-227%，7d时为156-179%，28d时为140-151%；收缩率比为：28d时为95-100%。

同时，还提供一种上述缓凝型聚羧酸减水剂的生产工艺，其特征是按下列工艺步骤进行的：

第一步，称355Kg聚醚，3.4Kg过硫酸铵，1.6Kg双氧水，双氧水浓度为30%，170Kg去离子水加入反应釜中，蒸气加热到60±3℃，配制底料；

第二步，配制A料，称取46Kg丙烯酸加23Kg去离子水，搅拌均匀泵入高位槽备用；

第三步，配制B料，称取1.63Kg巯基乙酸加132Kg去离子水搅拌均匀泵入高位槽备用；

第四步，底料温度升到57℃时开始同时滴加A、B料，A料滴加2小时，B料滴加3小时，滴加完成后保温2小时，即得混合液I；

第五步，称取片碱20Kg加水245Kg配成片碱溶液冷却后备用；当混合液I降温到42±2℃，缓慢加入配好的片碱溶液，保持温度不超过45℃，调节溶液pH值为7，得混合液II；

第六步，在混合液II中在搅拌条件下依此加入225Kg软化水，53Kg硝酸钙以及55Kg亚硝酸钠，充分溶解、静置，出料、分装即可得缓凝型聚羧酸减水剂。

本发明具有的有益效果：