[发明专利]一种聚羧酸减水剂循环聚合反应装置及方法

说明书

本发明创造提供了一种聚羧酸减水剂循环聚合反应装置及方法，包括罐体、管道泵，所述的罐体上设有进料口、出料口，所述的出料口通过管道与所述的管道泵相连，该管道上设有加料口，所述的进料口与所述的管道泵通过主循环管道相连，所述的主循环管道与所述的加料口通过取样循环管道相连。本发明创造所述的聚羧酸减水剂循环聚合反应装置不采用垂直浆式搅拌匀化模式，因此无需考虑液体离心力对罐身的冲击，罐体材质要求降低，可用塑料储罐取代传统的搪瓷或金属反应釜，大大降低了造价、安装成本及使用维护费用。

技术领域

本发明创造属于减水剂领域，尤其是涉及一种聚羧酸减水剂循环聚合反应装置及方法。

背景技术

减水剂是指在混凝土和易性及水泥用量不变条件下，能减少拌合用水量、提高混凝土强度；或在和易性及强度不变条件下，节约水泥用量的外加剂。聚羧酸减水剂作为一种该领域的全新产品，凭借着其分子结构可调空间大、制造技术可控参数多、生产过程绿色环保等诸多优点逐渐取代了脂肪族、萘系等传统产品。

现有技术的聚羧酸反应模式都是通过电机带动减速器输出至搅拌桨来实现聚合过程物料的匀质性，当体系中各相密度差异较大时，这种匀化方式容易使液体内部垂直方向产生浓度差，进而影响整体聚羧酸减水剂的反应充分性，无法准确实现设计分子结构的需求。

当前聚羧酸合成行业普遍采用丙烯酸作为聚合单体，其本身属于危险化学品，易燃易爆，对储存、运输要求较高。同时，由于其具有较强的挥发性及刺激性，在聚合反应过程对人员及环境的影响较大。

发明内容

有鉴于此，本发明创造旨在克服现有技术中的缺陷，提出一种聚羧酸减水剂循环聚合反应装置及方法。

为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：

一种聚羧酸减水剂循环聚合反应装置，包括罐体、管道泵，所述的罐体上设有进料口、出料口，所述的出料口通过管道与所述的管道泵相连，该管道上设有加料口，所述的进料口与所述的管道泵通过主循环管道相连，所述的主循环管道与所述的加料口通过取样循环管道相连。

进一步，所述的出料口设置有出料管道。

进一步，所述的进料口的内侧设置有投料漏斗，所述的投料漏斗与所述的主循环管道相连，所述的投料漏斗的下端为圆锥状结构，底部设有若干的投料孔。

进一步，所述的主循环管道上均匀的设置有若干的节点匀化器，所述的节点匀化器内设置有若干的通道，所述的通道与所述的主循环管道相连通；所述的节点匀化器呈圆柱状结构，所述的节点匀化器的外径小于所述的主循环管道的外径。

一种聚羧酸减水剂，该减水剂由包括如下质量百分比的原料制成：

所述的调节剂为二苯甲烷二异氰酸酯或甲苯二异氰酸酯中的至少一种。所述的调节剂与水接触能够生成大量的二氧化碳气体，并随着整个反应物料进行循环，所生成的气体能够形成“气流搅拌”效应，有效加快液体内各组分的匀化速度。

异氰酸酯类物质与水的反应化学式如下：

2RNCO+H₂O→RNHCONHR+CO₂↑

进一步，所述的单体A为异戊烯基聚乙二醇醚、异丁烯基聚乙二醇醚、烯丙基聚氧乙烯醚或甲氧基聚乙二醇单甲醚中至少一种；所述的单体B为丙烯酸钾、丙烯酸钠或丙烯酸镁中的至少一种。

进一步，所述的氧化剂为过氧化氢、过硫酸铵或过硫酸钾中的至少一种；所述的还原剂为硫酸亚铁、亚硫酸钠或维生素C中的至少一种；所述的链转移剂为巯基乙醇、巯基丙酸或次磷酸钠中的至少一种。

一种使用所述的聚羧酸减水剂循环聚合反应装置的方法，包括如下步骤：