[发明专利]一种聚羧酸减水剂

说明书

技术领域

本发明涉及减水剂领域，确切地说是一种聚羧酸减水剂。

背景技术

聚羧酸减水剂是一种高性能减水剂，是水泥混凝土运用中的一种水泥分散剂。广泛应用于公路、桥梁、大坝、隧道、高层建筑等工程。该品绿色环保，不易燃，不易爆，可以安全使用火车和汽车运输。

现有的聚羧酸减水剂技术工艺已经较为成熟，进一步发展的空间较小，因此近年来研究人员主要在新原料和新工艺方面开展研究工作。CN 106064898 A提出了一种改性混凝土减水剂的制备工艺，利用减水剂和铈元素的共同作用，达到提高减水剂性能的作用，但铈元素原料来源有限，不利于推广。CN 102604005 B提出了一种如何通过简单的工艺和廉价易得的原料提高聚羧酸减水剂的性能是亟待解决的一个重要问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种聚羧酸减水剂。

上述目的通过以下方案实现：

一种聚羧酸减水剂，其特征在于：制备方法包括以下步骤：

（1）造纸废料白泥放于调浆桶中，调成含固量为10-30％的浆料；将浆料加热至40-50℃，再与玉米秸秆混匀，再加入十二烷基硫酸钠，搅拌50-80min后，干燥，挤压成块，得到块状物料备用；

（2）于反应釜中注入酸液至浸满块状物料，40-60min后，再保持压力在0.3-0.4MPa1-2h后，得到秸秆水解液， pH调至4.0-6.0，得到水解液备用；

（3）在水解液干燥后，加入浓度为0.05-0.1M的高锰酸钾溶液，常温下氧化反应1-2h，水洗，干燥后，后再加入相当于干燥料9-15%的亚硫酸氢钠,50-60℃下对其进行磺化反应1-2h，得磺化料备用；

（4）将1-5质量份磺化料加入到90-110质量份、固含量为20-30%的聚羧酸系减水剂中，搅拌均匀并用超声波处理1-2小时，得到改性聚羧酸系减水剂。

所述的一种聚羧酸减水剂，其特征在于：所述的酸液浓度为0.5-1.5％。

所述的一种聚羧酸减水剂，其特征在于：造纸废料白泥的CaCO₃含量为50-70%,NaOH残留量为2-4%。

所述的一种聚羧酸减水剂，其特征在于：造纸废料白泥、玉米秸秆、十二烷基硫酸钠的质量比为20:18-22：1-2。

本发明的有益效果为：

（1）造纸废料白泥系纸浆生产过程中碱回收生产工艺所产生的副产品，其主要成分为CaCO₃。由于其副产品CaCO₃ 中含有残留的NaOH ，而NaOH 又是强碱，严重的影响了其废物使用，一般均作为废料深埋处理，废料大量的深埋又严重污染了土地，使植物无法生长，长期下去将会导致环境的严重破坏，将造纸废料用于制造减水剂能够很好的变废为宝，利用其中的强碱对玉米秸秆进行前处理，使得其能够更好的浸酸进行水解；

（２）玉米秸秆水解后产生的纤维素水解产物主要为纤维素、半纤维素、木糖等， 磺化以后得到的磺化纤维素，磺化纤维素中的磺酸基和羟基强亲水基团，通过电荷引力能与水形成氢键，从而增加亲水性，使得吸附在水泥表面的磺化减水剂能够形成一层水化膜，从而破坏水泥颗粒絮凝结构，还能使得水泥颗粒之间的相对运动变得容易，起到润滑的作用；同时磺化纤维素在固-液表面上呈现发散状，属于无规则线团吸附，可产生较大空间障碍，阻止了水泥颗粒的团聚，从而阻止了水泥颗粒的絮凝结块。

具体实施方式

一种聚羧酸减水剂，制备方法包括以下步骤：

（1）造纸废料白泥放于调浆桶中，调成含固量为25％的浆料；将浆料加热至45℃，再与玉米秸秆混匀，再加入十二烷基硫酸钠，搅拌60min后，干燥，挤压成块，得到块状物料备用；造纸废料白泥的CaCO₃含量为50%,NaOH残留量为4%。

造纸废料白泥、玉米秸秆、十二烷基硫酸钠的质量比为20:18-22：1-2。

（2）于反应釜中注入酸液至浸满块状物料，60min后，再保持压力在0.3-0.4MPa 1h后，得到秸秆水解液，利用CaO将秸秆水解液pH调至6，得到水解液备用；所述的酸液浓度为1.5％；

（3）在水解液干燥后，加入浓度为0.05M的高锰酸钾溶液，常温下氧化反应2h，水洗，干燥后，后再加入相当于干燥料10%的亚硫酸氢钠, 60℃下对其进行磺化反应2h，得磺化料备用；

（4）将5质量份磺化料加入到100质量份、固含量为20-30%的聚羧酸系减水剂中，搅拌均匀并用超声波处理2小时，得到改性聚羧酸系减水剂。