CN106007467B - 一种聚羧酸复合增强减水剂及其制备方法 - Google Patents

一种聚羧酸复合增强减水剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及减水剂技术领域，具体为一种聚羧酸复合增强减水剂及其制备方法。一种聚羧酸复合增强减水剂，所述减水剂的成分重量份数如下：聚羧酸高性能减水剂：2000~3000；有机硅乳液：100~1000；丙烯酸树脂：3000~5000；三乙醇胺：100~200；聚氨酯流变剂：10~50；葡萄糖酸钠：50~300；阴离子表面活性剂：5~10。本发明能够大大节约混凝土成本，且混凝土强度显著高于原有混凝土的强度。

Description

一种聚羧酸复合增强减水剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及减水剂技术领域，尤其涉及一种聚羧酸复合增强减水剂及其制备方法。
背景技术
为了节约建筑工程成本，需要在混凝土中加入减水剂。减水剂是在混凝土和易性及水泥用量不变的条件下，能节约用水量、提高混凝土强度，或在和易性及混凝土强度不变的条件下，节约水泥用量的外加剂。但目前我国建筑行业普遍使用的减水剂的减水效果都不够理想。公开号为CN105347721A的专利公开了一种缓凝减水剂包括减水剂，缓凝剂以及减缩剂；所述减水剂、缓凝剂重量比为9∶1-7∶3：所述的减缩剂占所述减水剂、缓凝剂的总重量百分比为0.01-0.04%，所述减水剂为萘磺酸甲醛缩合减水剂，所述减缩剂为SRA-3；所述缓凝剂为硫酸亚铁、氟硅酸钠、碳酸亚铁、纤维素醚、硫酸镉的一种或几种。该缓凝减水剂可以使水泥粒子分散，改善混凝土的工作性能，延缓混凝土的凝结时间，但是仅使用普通的减水剂，其减水效果一般，不能有效地降低混凝土的成本、提高混凝土的强度。
发明内容
本发明针对现有技术存在的问题，提出了一种聚羧酸复合增强减水剂，该减水剂适合需要与聚羧酸减水剂相配的混凝土使用，制备该减水剂能够大大节约混凝土成本，且混凝土强度显著高于原有混凝土的强度。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种聚羧酸复合增强减水剂，所述减水剂的成分重量份数如下：聚羧酸高性能减水剂：2000~3000；有机硅乳液：100~1000；丙烯酸树脂：3000~5000；三乙醇胺：100~200；聚氨酯流变剂：10~50；葡萄糖酸钠：50~300；阴离子表面活性剂：5~10。
本发明的聚羧酸复合增强减水剂能够与聚羧酸减水剂相配的混凝土配合使用，该减水剂掺入混凝土中比掺入传统减水剂节约水泥更多，在现有的商品混凝土中，用该减水剂代替原有的减水剂，可以大大降低混凝土的成本，同时强度要显著高于原有混凝土的强度。
进一步，所述丙烯酸树脂为丙烯酸改性氨基树脂。
进一步，所述表面活性剂为醇胺磺酸盐。
进一步，所述减水剂的成分重量份数如下：聚羧酸高性能减水剂：2000~2200；有机硅乳液：100~280；丙烯酸树脂：3000~3400；三乙醇胺：100~120；聚氨酯流变剂：10~18；葡萄糖酸钠：50~100；阴离子表面活性剂：5~6。
进一步，所述减水剂的成分重量份数如下：聚羧酸高性能减水剂：2200~2400；有机硅乳液：280~460；丙烯酸树脂：3400~3800；三乙醇胺：120~140；聚氨酯流变剂：18~26；葡萄糖酸钠：100~150；阴离子表面活性剂：6~7。
进一步，所述减水剂的成分重量份数如下：聚羧酸高性能减水剂：2400~2600；有机硅乳液：460~640；丙烯酸树脂：3800~4200；三乙醇胺：140~160；聚氨酯流变剂：26~34；葡萄糖酸钠：150~200；阴离子表面活性剂：7~8。
进一步，所述减水剂的成分重量份数如下：聚羧酸高性能减水剂：2600~2800；有机硅乳液：640~820；丙烯酸树脂：4200~4600；三乙醇胺：160~180；聚氨酯流变剂：34~42；葡萄糖酸钠：200~250；阴离子表面活性剂：8~9。
进一步，所述减水剂的成分重量份数如下：聚羧酸高性能减水剂：2800~3000；有机硅乳液：820~1000；丙烯酸树脂：4600~5000；三乙醇胺：180~200；聚氨酯流变剂：42~50；葡萄糖酸钠：250~300；阴离子表面活性剂：9~10。
本发明的另一个目的是提供上述减水剂的一种制备方法。其技术方案如下：
一种聚羧酸复合增强减水剂制备的制备方法：先将上述的聚羧酸高性能减水剂和葡萄糖酸钠按比例混合搅拌均匀，再按比例溶于三乙醇胺中，反应30~60分钟，接着按比例加入聚氨酯流变剂，反应1~2小时，然后按比例加入丙烯酸树脂搅拌均匀，反应20~30分钟，再按比例加入有机硅乳液搅拌10~15分钟，最后按比例加入阴离子表面活性剂搅拌3~5分钟。
本发明的另一个目的是提供上述减水剂的一种制备方法。其技术方案如下：
一种聚羧酸复合增强减水剂制备的制备方法：先将上述的聚羧酸高性能减水剂，丙烯酸树脂，三乙醇胺，聚氨酯流变剂和葡萄糖酸钠按比例混合搅拌均匀，然后按比例加入有机硅乳液搅拌10~15分钟，最后按比例加入阴离子表面活性剂搅拌均匀。
现有的减水剂减水效果一般，价格高，且不能有效地降低混泥土的成本。本发明将现有的高效减水剂与一定比例的有机硅乳液，丙烯酸树脂，三乙醇胺，聚氨酯流变剂，葡萄糖酸钠和阴离子表面活性剂按特定方法复配得到一种聚羧酸复合增强减水剂，相对现有的减水剂性价比得到显著提高。
本发明的有益效果是，将普通的高性能减水剂与一定比例的丙烯酸树脂，三乙醇胺，聚氨酯流变剂和葡萄糖酸钠等成分混合制得聚羧酸复合增强减水剂，可以大大节约混凝土成本，且混凝土强度显著高于原有混凝土强度。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
一种聚羧酸复合增强减水剂，所述减水剂的成分重量份数如下：
聚羧酸高性能减水剂：2000~3000；
有机硅乳液：100~1000；
丙烯酸树脂：3000~5000；
三乙醇胺：100~200；
聚氨酯流变剂：10~50；
葡萄糖酸钠：50~300；
阴离子表面活性剂：5~10。
聚羧酸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。主要是通过不饱和单体在引发剂作用下共聚，将带活性基团的侧链接枝到聚合物的主链上，使其同时具有高效、控制坍落度损失和抗收缩、不影响水泥的凝结硬化等作用。聚羧酸系高性能减水剂是完全不同于萘磺酸盐甲醛缩合物NSF和三聚氰铵磺酸盐甲醛缩合物MSF减水剂，即使在低掺量时也能使混凝土具有高流动性，并且在低水灰比时也具有低粘度和坍落度保持性能。它与不同水泥有相对更好的相容性，是高强高流动性混凝土所不可缺少的材料。
丙烯酸树脂具有黏合作用，三乙醇胺可以提高混凝土的流动性和装填密度，聚氨酯流变剂可用于提高混泥土的稳定性和流变性，葡萄糖酸钠可增加混凝土的可塑性和强度，有机硅乳液可使混凝土具有一定的抗腐蚀性和耐冻融性，阴离子表面活性剂可提高有机化合物的可溶性。将聚羧酸高性能减水剂与上述有机硅乳液，丙烯酸树脂，三乙醇胺，聚氨酯流变剂，葡萄糖酸钠和阴离子表面活性剂按本发明所述比例与所述方法混合制得的复合增强减水剂在减水率相似水泥量相同的情况下采用巢湖42.5普硅水泥做实验，得到的复合增强减水剂的掺量为1.2%，减水率27%，泌水率比为20%，3d抗压强度比为215%，相比普通的萘系高效减水剂的掺量为2.0%，减水率为26%，泌水率比为79%，3d抗压强度比为150%；氨基磺酸盐系高效减水剂的掺量为1.6%，减水率为25%，泌水率比为80%，3d抗压强度比为162%；脂肪酸系高效减水剂的掺量为2.0%，减水为25%，泌水率比为50%，3d抗压强度比为181%，其减水率得到的混泥土强度得到显著提高，成本得到大幅度降低。
实施例1
本发明的聚羧酸复合增强减水剂由以下成分重量份数组成：聚羧酸高性能减水剂：2000；有机硅乳液：100；丙烯酸树脂：3000；三乙醇胺：100；聚氨酯流变剂：10；葡萄糖酸钠：50；阴离子表面活性剂：5。使用时，先将上述的聚羧酸高性能减水剂和葡萄糖酸钠按比例混合搅拌均匀，再按比例溶于三乙醇胺中，反应30分钟，接着按比例加入聚氨酯流变剂，反应1小时，然后按比例加入丙烯酸树脂搅拌均匀，反应20分钟，再按比例加入有机硅乳液搅拌10分钟，最后按比例加入阴离子表面活性剂搅拌3分钟。
实施例2
本发明的聚羧酸复合增强减水剂由以下成分重量份数组成：聚羧酸高性能减水剂：2300；有机硅乳液：400；丙烯酸树脂：3700；三乙醇胺：130；聚氨酯流变剂：25；葡萄糖酸钠：130；阴离子表面活性剂：7。使用时，先将上述的聚羧酸高性能减水剂和葡萄糖酸钠按比例混合搅拌均匀，再按比例溶于三乙醇胺中，反应40分钟，接着按比例加入聚氨酯流变剂，反应1.3小时，然后按比例加入丙烯酸树脂搅拌均匀，反应24分钟，再按比例加入有机硅乳液搅拌12分钟，最后按比例加入阴离子表面活性剂搅拌4分钟。
实施例3
本发明的聚羧酸复合增强减水剂由以下成分重量份数组成：聚羧酸高性能减水剂：2700；有机硅乳液：700；丙烯酸树脂：4300；三乙醇胺：170；聚氨酯流变剂：35；葡萄糖酸钠：220；阴离子表面活性剂：8。使用时，先将上述的聚羧酸高性能减水剂和葡萄糖酸钠按比例混合搅拌均匀，再按比例溶于三乙醇胺中，反应50分钟，接着按比例加入聚氨酯流变剂，反应1.6小时，然后按比例加入丙烯酸树脂搅拌均匀，反应28分钟，再按比例加入有机硅乳液搅拌13分钟，最后按比例加入阴离子表面活性剂搅拌4分钟。
实施例4
本发明的聚羧酸复合增强减水剂由以下成分重量份数组成：聚羧酸高性能减水剂：3000；有机硅乳液：1000；丙烯酸树脂：5000；三乙醇胺：200；聚氨酯流变剂：50；葡萄糖酸钠：300；阴离子表面活性剂：10。使用时，先将上述的聚羧酸高性能减水剂和葡萄糖酸钠按比例混合搅拌均匀，再按比例溶于三乙醇胺中，反应60分钟，接着按比例加入聚氨酯流变剂，反应2小时，然后按比例加入丙烯酸树脂搅拌均匀，反应30分钟，再按比例加入有机硅乳液搅拌15分钟，最后按比例加入阴离子表面活性剂搅拌5分钟。
实施例5
本发明的聚羧酸复合增强减水剂由以下成分重量份数组成：聚羧酸高性能减水剂：2000；有机硅乳液：100；丙烯酸树脂：3000；三乙醇胺：100；聚氨酯流变剂：10；葡萄糖酸钠：50；阴离子表面活性剂：5。使用时，先将上述的聚羧酸高性能减水剂，丙烯酸树脂，三乙醇胺，聚氨酯流变剂和葡萄糖酸钠按比例混合搅拌均匀，然后按比例加入有机硅乳液搅拌10分钟，最后按比例加入阴离子表面活性剂搅拌均匀。
实施例6
本发明的聚羧酸复合增强减水剂由以下成分重量份数组成：聚羧酸高性能减水剂：2300；有机硅乳液：400；丙烯酸树脂：3700；三乙醇胺：130；聚氨酯流变剂：25；葡萄糖酸钠：130；阴离子表面活性剂：7。使用时，先将上述的聚羧酸高性能减水剂，丙烯酸树脂，三乙醇胺，聚氨酯流变剂和葡萄糖酸钠按比例混合搅拌均匀，然后按比例加入有机硅乳液搅拌12分钟，最后按比例加入阴离子表面活性剂搅拌均匀。
实施例7
本发明的聚羧酸复合增强减水剂由以下成分重量份数组成：聚羧酸高性能减水剂：2700；有机硅乳液：700；丙烯酸树脂：4300；三乙醇胺：170；聚氨酯流变剂：35；葡萄糖酸钠：220；阴离子表面活性剂：8。使用时，先将上述的聚羧酸高性能减水剂，丙烯酸树脂，三乙醇胺，聚氨酯流变剂和葡萄糖酸钠按比例混合搅拌均匀，然后按比例加入有机硅乳液搅拌14分钟，最后按比例加入阴离子表面活性剂搅拌均匀。
实施例8
本发明的聚羧酸复合增强减水剂由以下成分重量份数组成：聚羧酸高性能减水剂：3000；有机硅乳液：1000；丙烯酸树脂：5000；三乙醇胺：200；聚氨酯流变剂：50；葡萄糖酸钠：300；阴离子表面活性剂：10。使用时，先将上述的聚羧酸高性能减水剂，丙烯酸树脂，三乙醇胺，聚氨酯流变剂和葡萄糖酸钠按比例混合搅拌均匀，然后按比例加入有机硅乳液搅拌15分钟，最后按比例加入阴离子表面活性剂搅拌均匀。

Claims (7)

1.一种聚羧酸复合增强减水剂，其特征在于：所述减水剂的成分重量份数如下：聚羧酸高性能减水剂：2000~2200；有机硅乳液：100~280；丙烯酸树脂：3000~3400；三乙醇胺：100~120；聚氨酯流变剂：10~18；葡萄糖酸钠：50~100；阴离子表面活性剂：5~6；所述丙烯酸树脂为丙烯酸改性氨基树脂；所述表面活性剂为醇胺磺酸盐。
2.一种聚羧酸复合增强减水剂，其特征在于：所述减水剂的成分重量份数如下：聚羧酸高性能减水剂：2200~2400；有机硅乳液：280~460；丙烯酸树脂：3400~3800；三乙醇胺：120~140；聚氨酯流变剂：18~26；葡萄糖酸钠：100~150；阴离子表面活性剂：6~7；所述丙烯酸树脂为丙烯酸改性氨基树脂；所述表面活性剂为醇胺磺酸盐。
3.一种聚羧酸复合增强减水剂，其特征在于：所述减水剂的成分重量份数如下：聚羧酸高性能减水剂：2400~2600；有机硅乳液：460~640；丙烯酸树脂：3800~4200；三乙醇胺：140~160；聚氨酯流变剂：26~34；葡萄糖酸钠：150~200；阴离子表面活性剂：7~8；所述丙烯酸树脂为丙烯酸改性氨基树脂；所述表面活性剂为醇胺磺酸盐。
4.一种聚羧酸复合增强减水剂，其特征在于：所述减水剂的成分重量份数如下：聚羧酸高性能减水剂：2600~2800；有机硅乳液：640~820；丙烯酸树脂：4200~4600；三乙醇胺：160~180；聚氨酯流变剂：34~42；葡萄糖酸钠：200~250；阴离子表面活性剂：8~9；所述丙烯酸树脂为丙烯酸改性氨基树脂；所述表面活性剂为醇胺磺酸盐。
5.一种聚羧酸复合增强减水剂，其特征在于：所述减水剂的成分重量份数如下：聚羧酸高性能减水剂：2800~3000；有机硅乳液：820~1000；丙烯酸树脂：4600~5000；三乙醇胺：180~200；聚氨酯流变剂：42~50；葡萄糖酸钠：250~300；阴离子表面活性剂：9~10；所述丙烯酸树脂为丙烯酸改性氨基树脂；所述表面活性剂为醇胺磺酸盐。
6.一种权利要求1-5中任意一权利要求所述的聚羧酸复合增强减水剂的制备方法，其特征在于：先将上述的聚羧酸高性能减水剂和葡萄糖酸钠按比例混合搅拌均匀，再按比例溶于三乙醇胺中，反应30~60分钟，接着按比例加入聚氨酯流变剂，反应1~2小时，然后按比例加入丙烯酸树脂搅拌均匀，反应20~30分钟，再按比例加入有机硅乳液搅拌10~15分钟，最后按比例加入阴离子表面活性剂搅拌3~5分钟。
7.一种权利要求1-5中任意一权利要求所述的聚羧酸复合增强减水剂的制备方法，其特征在于：先将上述的聚羧酸高性能减水剂，丙烯酸树脂，三乙醇胺，聚氨酯流变剂和葡萄糖酸钠按比例混合搅拌均匀，然后按比例加入有机硅乳液搅拌10~15分钟，最后按比例加入阴离子表面活性剂搅拌均匀。
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