專利名稱：用于硅酸鹽水泥和煅燒石膏的緩凝高效減水劑的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于緩凝減水劑，涉及一種用于硅酸鹽水泥和煅燒石膏的緩凝高效減水劑的制備方法。特別適用于硅酸鹽水泥、煅燒石膏的外加劑。
背景技術(shù)：
自從上20世紀(jì)90年代中后期聚羧酸減水劑研制成功以來，聚羧酸減水劑以其高減水率，坍落度損失小，有效提高膠凝材料的結(jié)構(gòu)密實程度，改善膠凝材料施工性，解決膠凝材料引氣問題，備受國內(nèi)外建筑界的關(guān)注。除此之外，聚羧酸減水劑穩(wěn)定性好，產(chǎn)品環(huán)保， 經(jīng)濟(jì)效益高。但目前而言，絕大多數(shù)的聚羧酸減水劑的開發(fā)和生產(chǎn)都是用于水泥基材料領(lǐng)域，應(yīng)用于石膏領(lǐng)域的發(fā)展緩慢，能同時應(yīng)用于這兩方面的聚羧酸減水劑為數(shù)更少。目前，大部分緩凝減水劑都是以緩凝劑、減水劑及水調(diào)配出來的復(fù)合型緩凝減水齊U。現(xiàn)有技術(shù)中，CNl擬6470A公開了一種硅酸鹽水泥用高效緩凝減水劑，以FDN減水劑、可溶性豆蛋白、緩凝劑、防腐劑按照適當(dāng)比例調(diào)和而成，雖然在其中添加了可溶性豆蛋白與木質(zhì)磺酸鈉降低了產(chǎn)品的成本具有較好的經(jīng)濟(jì)效益，但產(chǎn)品性能不理想。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的旨在克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種對硅酸鹽水泥及煅燒石膏材料的緩凝效果明顯、減水率高的用于硅酸鹽水泥和煅燒石膏的緩凝高效減水劑的制備方法。本發(fā)明的內(nèi)容是一種用于硅酸鹽水泥和煅燒石膏的緩凝高效減水劑的制備方法，其特征是包括下列步驟
a、取60 70質(zhì)量份的聚烯烴衍生物、5 15質(zhì)量份馬來酸酐、10 20質(zhì)量份甲基丙烯酸、2 10質(zhì)量份自由基引發(fā)劑投入反應(yīng)釜中，加入140 220質(zhì)量份水，攪拌，升溫至 60 90 ；
所述聚烯烴衍生物是烯丙基聚氧乙烯醚-1200、烯丙基聚氧乙烯醚-2400中的一種或兩種的混合物；
所述自由基引發(fā)劑是過硫酸銨、過硫酸鉀或過硫酸鈉中的一種或兩種以上的混合物；
b、保持溫度60 90°C下、反應(yīng)3 6h，反應(yīng)完畢，降至室溫后，用堿性pH調(diào)節(jié)劑調(diào)解反應(yīng)后物料的PH為6 8，即制得淡黃色的緩凝高效減水劑產(chǎn)品(或稱緩凝型聚羧酸減水劑)，產(chǎn)品中固體物的質(zhì)量百分比含量為30 50%。本發(fā)明的內(nèi)容中所述水較好的是蒸餾水或去離子水。本發(fā)明的內(nèi)容中步驟a中所述甲基丙烯酸可以替換為丙烯酸。本發(fā)明的內(nèi)容中步驟a中所述甲基丙烯酸還可以替換為丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯中的兩種或兩種以上的混合物。本發(fā)明的內(nèi)容中步驟b中所述堿性pH調(diào)節(jié)劑可以是氫氧化鈉、氫氧化鉀或氨水中的一種或兩種以上的混合物。
本發(fā)明的內(nèi)容中制得的緩凝高效減水劑產(chǎn)品用于摻加在硅酸鹽水泥中，其摻量為水泥質(zhì)量的0. 1 5. 0%，優(yōu)選摻量為水泥質(zhì)量的0. 3 2. 5%。本發(fā)明的內(nèi)容中制得的緩凝高效減水劑產(chǎn)品用于摻加在煅燒石膏中，其摻量為石膏質(zhì)量的0. 1 7. 0%，優(yōu)選摻量為石膏質(zhì)量的0. 7 4. 0%。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有下列特點和有益效果
(1)本發(fā)明依據(jù)聚羧酸合成原理，聚烯烴衍生物在水溶液中與不飽和酸(或酸酐、不飽和酸相應(yīng)酯類及其混合物)進(jìn)行自由基共聚反應(yīng)，制得用于硅酸鹽水泥和煅燒石膏的緩凝高效減水劑，制備出的產(chǎn)品可用于煅燒石膏材料中，也可用于硅酸鹽水泥材料中；制備工藝簡單，工序簡便，容易操作，實用性強(qiáng)；
(2)采用本發(fā)明，制得的緩凝高效減水劑產(chǎn)品同時具有緩凝和減水作用，由于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特性，可均勻吸附水泥及煅燒石膏顆粒表面并通過醚鍵等于周圍水形成氫鍵，在顆粒表面產(chǎn)生一層物質(zhì)膜，從而提高了水泥分散能力并延長了水化時間，硅酸鹽水泥材料可延長凝結(jié)時間數(shù)十小時，煅燒石膏材料數(shù)小時；硅酸鹽水泥材料減水率可達(dá)近40%，煅燒石膏標(biāo)稠用水量可達(dá)31. 6%，產(chǎn)品性能良好；
(3)本發(fā)明原料易得，成本低，在常壓、低溫下生產(chǎn)，生產(chǎn)工藝條件易于控制，設(shè)備簡單， 易于推廣，容易實現(xiàn)規(guī)模產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)；產(chǎn)品對硅酸鹽水泥及煅燒石膏材料的緩凝效果明顯、 減水率高。
具體實施例方式下面給出的實施例擬以對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但不能理解為是對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，該領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)上述本發(fā)明的內(nèi)容對本發(fā)明作出的一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整，仍屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。實施例1
取70質(zhì)量份(單位可以為千克，后同)的烯丙基聚氧乙烯醚-1200、10質(zhì)量份的甲基丙烯酸、10質(zhì)量份馬來酸酐、2質(zhì)量份過硫酸銨投入到反應(yīng)釜中，加入160質(zhì)量份蒸餾水，攪拌并升溫至85°C，保溫反應(yīng)5h，反應(yīng)完畢，降至室溫，加入pH堿性調(diào)節(jié)劑，調(diào)節(jié)反應(yīng)液至中性即得到產(chǎn)品。石膏測試
測試上述實施例1中合成的緩凝型高效減水劑對煅燒石膏標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、凝結(jié)時間的影響。煅燒石膏采用α型石膏和β型石膏，石膏經(jīng)過200目篩子篩選，選擇按照GB/ Τ17669. 4-1999進(jìn)行測試。減水劑摻量(折固含量)為石膏質(zhì)量的2. 0%。結(jié)果見表1。表1:
權(quán)利要求
1.一種用于硅酸鹽水泥和煅燒石膏的緩凝高效減水劑的制備方法，其特征是包括下列步驟a、取60 70質(zhì)量份的聚烯烴衍生物、5 15質(zhì)量份馬來酸酐、10 20質(zhì)量份甲基丙烯酸、2 10質(zhì)量份自由基引發(fā)劑投入反應(yīng)釜中，加入140 220質(zhì)量份水，攪拌，升溫至 60 90 ；所述聚烯烴衍生物是烯丙基聚氧乙烯醚-1200、烯丙基聚氧乙烯醚-2400中的一種或兩種的混合物；所述自由基引發(fā)劑是過硫酸銨、過硫酸鉀或過硫酸鈉中的一種或兩種以上的混合物；b、保持溫度60 90°C下、反應(yīng)3 6h，反應(yīng)完畢，降至室溫后，用堿性pH調(diào)節(jié)劑調(diào)解反應(yīng)后物料的PH為6 8，即制得淡黃色的緩凝高效減水劑產(chǎn)品。
2.按權(quán)利要求1所述用于硅酸鹽水泥和煅燒石膏的緩凝高效減水劑的制備方法，其特征是所述水是蒸餾水或去離子水。
3.按權(quán)利要求1或2所述用于硅酸鹽水泥和煅燒石膏的緩凝高效減水劑的制備方法， 其特征是步驟a中所述甲基丙烯酸替換為丙烯酸。
4.按權(quán)利要求1或2所述用于硅酸鹽水泥和煅燒石膏的緩凝高效減水劑的制備方法， 其特征是步驟a中所述甲基丙烯酸替換為丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯中的兩種或兩種以上的混合物。
5.按權(quán)利要求1或2所述用于硅酸鹽水泥和煅燒石膏的緩凝高效減水劑的制備方法， 其特征是步驟b中所述堿性pH調(diào)節(jié)劑是氫氧化鈉、氫氧化鉀或氨水中的一種或兩種以上的混合物。
6.按權(quán)利要求1或2所述用于硅酸鹽水泥和煅燒石膏的緩凝高效減水劑的制備方法，其特征是制得的緩凝高效減水劑產(chǎn)品用于摻加在硅酸鹽水泥中，其摻量為水泥質(zhì)量的 0. 1 5. 0%。
7.按權(quán)利要求1或2所述用于硅酸鹽水泥和煅燒石膏的緩凝高效減水劑的制備方法，其特征是制得的緩凝高效減水劑產(chǎn)品用于摻加在煅燒石膏中，其摻量為石膏質(zhì)量的 0. 1 7. 0%。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于硅酸鹽水泥和煅燒石膏的緩凝高效減水劑的制備方法，其特征是包括取60～70質(zhì)量份的聚烯烴衍生物、5～15質(zhì)量份馬來酸酐、10～20質(zhì)量份甲基丙烯酸、2～10質(zhì)量份自由基引發(fā)劑投入反應(yīng)釜中，加入140～220質(zhì)量份水，攪拌，升溫至60～90℃；保持溫度60～90℃下、反應(yīng)3～6h，反應(yīng)完畢，降至室溫后，用堿性pH調(diào)節(jié)劑調(diào)解反應(yīng)后物料的pH為6～8，即制得淡黃色的緩凝高效減水劑產(chǎn)品，產(chǎn)品中固體物的質(zhì)量百分比含量為30～50%。本發(fā)明生產(chǎn)工藝及設(shè)備簡單，易實現(xiàn)規(guī)模產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，產(chǎn)品對硅酸鹽水泥及煅燒石膏材料的緩凝效果明顯，減水率高。
文檔編號C04B103/30GK102504135SQ20111031861
公開日2012年6月20日 申請日期2011年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月19日
發(fā)明者周恒 , 雷永林, 霍冀川 申請人:西南科技大學(xué)