[发明专利]一种制备聚羧酸减水剂的方法和一种缓凝剂及其制备方法

说明书

本申请公开了一种制备聚羧酸减水剂的方法，和一种利用所制备的聚羧酸减水剂复配的缓凝剂。其中，所述方法包括以丙烯酸等不饱和酸为小单体，异丁烯醇聚氧乙烯醚为大单体，双氧水和L‑抗坏血酸为引发体系，巯基乙酸和/或巯基丙酸为链转移剂，在水中进行水相自由基共聚和反应。所述缓凝剂包括75‑90重量份上述聚羧酸减水剂，1‑10重量份三聚磷酸钠，10‑25重量份柠檬酸和1‑10重量份增钙剂。本申请的缓凝剂的缓凝效果好，能够显著延长脱硫建筑石膏的缓凝时间，使脱硫石膏能够克服原来因快速凝固而不能满足施工要求的弊端。同时，凝固后的脱硫石膏强度损失很小。

技术领域

本申请涉及但不限于建筑材料领域，特别涉及但不限于一种制备聚羧酸减水剂的方法和一种缓凝剂及其制备方法。

背景技术

脱硫石膏是电厂烟气脱硫后产生的工业废渣。我国的脱硫石膏年排放量在5000万吨以上，其中约40％以废弃物方式大量堆放，占地面积大、污染严重，对气候、土壤、植物和人类健康造成了很大危害，对其利用迫在眉睫。

在建材行业中，需要消耗大量的石膏，用脱硫石膏代替天然石膏用作石膏建筑材料，既可以充分利用脱硫石膏，解决固废存放问题，又可以有效降低生产成本，对资源有效利用和环境保护都有重大意义。脱硫石膏经脱水煅烧制成建筑石膏，各项技术指标均能达到国家标准的要求，可以作为多种石膏制品的原料。

但石膏材料的早期强度发展快，凝结硬化时间短，仅有几分钟到十几分钟，加水搅拌后很快就会失去流动性，导致不能满足建筑施工相关要求。为了解决这个问题，一般都会在石膏建材生产中加入缓凝剂，以满足生产需要和施工工艺要求。

目前常见的缓凝剂主要有碱性磷酸盐、有机酸及其可溶盐等类型。有机酸及其盐掺量小、缓凝效果好，但是会导致石膏制品强度剧烈下降；磷酸盐类缓凝剂也存在强度损失严重的问题。缓凝剂的选择在一定程度上限制了石膏建材的推广应用。虽然目前已有一些关于降低缓凝剂对石膏强度不良影响的研究，但并未从根本上解决问题。

发明内容

以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。

本申请提供了一种制备聚羧酸减水剂的方法和一种利用所制备的聚羧酸减水剂复配的缓凝剂及其制备方法，使用所述缓凝剂能够显著延长脱硫建筑石膏的缓凝时间，使脱硫石膏能够克服原来因快速凝固而不能满足施工要求的弊端，而且脱硫石膏的强度损失很小。

具体地，本申请提供了一种制备聚羧酸减水剂的方法，所述方法包括：以选自丙烯酸、甲基丙烯酸、富马酸或衣康酸中的一种或更多种的不饱和酸为小单体，异丁烯醇聚氧乙烯醚为大单体，双氧水和L-抗坏血酸为引发体系，巯基乙酸和/或巯基丙酸为链转移剂，将上述原料加入水中，搅拌，在40～60℃下进行水相自由基共聚和反应；2.5～5.5h后停止搅拌，保温1h，冷却，待溶液的温度低于30℃，用碱液中和至pH为7；

其中，所述小单体：异丁烯醇聚氧乙烯醚：以有效成分计的双氧水：L-抗坏血酸：链转移剂的摩尔比为3～6:1:0.15～0.5:0.01～0.5:0.01～0.5，水的添加量通过期望获得的聚羧酸减水剂的固含量(即有效成分的含量)确定，并且双氧水中的水分作为整个反应体系总水的一部分。

在本申请的具体实施方式中，所述小单体：异丁烯醇聚氧乙烯醚：以有效成分计的双氧水：L-抗坏血酸：链转移剂的摩尔比可以为4～5:1:0.2～0.4:0.02～0.4:0.02～0.4。

在本申请的具体实施方式中，所述异丁烯醇聚氧乙烯醚的分子量可以在1500～3000范围内。

在本申请的具体实施方式中，所述链转移剂可以为巯基丙酸。

在本申请的具体实施方式中，所述碱液可以为选自NaOH、KOH、Ba(OH)₂、Ca(OH)₂中的一种或更多种的碱的水溶液。