專利名稱：一種合成固體聚羧酸減水劑的方法
技術領域：
本發明涉及一種混凝土外加劑的生產方法，尤其涉及一種合成固體聚羧酸減水劑的方法。
背景技術：
減水劑已經成為當前混凝土中不可缺少的第五組份，越來越多的受到重視。聚羧酸減水劑是一種綜合性能較好的減水劑品種，其較高的減水率和良好的坍落度保持性，是之前的萘系或脂肪族等減水劑所不能及的。現在聚羧酸減水劑多為10 50%的液體產品， 由于其優越的性能，使其越來越多的用于各種重點工程中。但有時由于工程施工地點較遠， 導致運輸成本不斷的增加，所以發展高濃度或固體聚羧酸產品是降低運輸成本和推廣聚羧酸減水劑在各地廣泛使用的首要條件。公開號CN1844021A，介紹了一種聚羧酸減水劑的靜止濃縮方法，但是用這種方法濃縮的聚羧酸減水劑一般濃度也只能達到50%。公開號CN1919772A，介紹了一種粉體聚羧酸減水劑的制備方法，通過將減水劑噴霧，熱風干燥來實現。生產過程能耗高，并且聚羧酸減水劑在高溫下會發生部分交聯，控制不當就會大量掛壁，不僅影響粉體產品的品質而且掛壁物長時間被加熱有可能引發燃燒。目前市場上的粉體聚羧酸減水劑一般都是通過噴霧干燥方法得到，但是將其稀釋成液體，與同能濃度的液體聚羧酸減水劑相比性能下降幅度較大，這主要是聚羧酸減水劑受熱后發生部分交聯引起。如果想得到性能優異的聚羧酸粉體產品，只能采用低溫的方式， 不破壞聚羧酸減水劑結構的條件下操作。
發明內容
本發明提供了一種合成固體聚羧酸減水劑的方法，其目的在于制備一種新的固體聚羧酸減水劑，克服目前市場上固體聚羧酸劑濃縮效果差，產品性能不佳等缺陷。本發明一種合成固體聚羧酸減水劑的方法通過以下技術方案實現其目的一種合成固體聚羧酸減水劑的方法，其中，采用含有不飽和基團的單體在有機溶劑中反應，在反應結束后加入堿性物質中和并經過離心分離處理，可制備出固含量達到 90 98%的聚羧酸減水劑，最后將所制得的聚羧酸減水劑經過干燥處理得到固體聚羧酸減水劑。在這過程中，聚合反應結束后再加入堿性物質中和，由于中和后物料極性發生較大變化，使物料變得容易與溶劑發生分離，從而實現可通過離心甩干或離心沉降的方式將溶劑與聚羧酸減水劑分離。上述的合成固體聚羧酸減水劑的方法，其中，所述有機溶劑水份含量< 5% (wt% )。上述的合成固體聚羧酸減水劑的方法，其中，所述干燥處理為使用旋轉真空干燥設備干燥或在將產物放于通風處陰干。上述的合成固體聚羧酸減水劑的方法，其中，所述干燥處理溫度< 50°C。
上述的合成固體聚羧酸減水劑的方法，其中，在反應體系中加入鏈轉移劑和引發劑，根據原料不同選擇最佳的添加鏈轉移劑和引發劑，及其添加方式，可以使反應很充分。上述的合成固體聚羧酸減水劑的方法，其中，所述的有機溶劑為醇、芳香烴、不飽和脂肪烴、飽和脂肪烴、酯或酮中的一種或幾種。上述的合成固體聚羧酸減水劑的方法，其中，所述引發劑為過硫酸鹽、過氧化氫、 偶氮化合物、過氧化物中的一種或幾種。過硫酸鹽如過硫酸鈉、過硫酸鉀、過硫酸銨；偶氮化合物如偶氮二-2-甲基丙酰胺氫氯化物、2，2’-偶氮二甲基丙酰胺肟)的鹽、偶氮二異丁脒鹽酸鹽、偶氮二異丁腈；過氧化物如過氧化苯甲酰、月桂酰過氧化物、枯烯氫過氧化物。上述的合成固體聚羧酸減水劑的方法，其中，所述鏈轉移劑為硫醇、鹵化物或不飽和烴中的一種或幾種。硫醇類鏈轉移劑如巰基乙酸、巰基乙醇、硫代甘油、硫代羥基乙酸、巰基丙酸、2-巰基丙酸、3-巰基丙酸、硫代蘋果酸、2-巰基乙磺酸、丁硫醇、辛硫醇、癸硫醇、月桂基硫醇、十六烷基硫醇、十八烷基硫醇、環己基硫醇、硫代苯酚、硫代羥基乙酸辛酯、 2-巰基丙酸辛酯、3-巰基丙酸辛酯、巰基丙酸2-乙基己酯、辛酸2-巰基乙酯、1，8_ 二巰基-3，6-二氧代辛烷、癸烷三硫醇和月桂基硫醇；鹵化物鏈轉移劑如四氯化碳、四溴化碳、 三氯甲烷、二氯甲烷、溴仿、溴代三氯乙烷；不飽和烴化合物鏈轉移劑如α-松油烯、Y-松油烯、二戊烯、萜品油烯。上述的合成固體聚羧酸減水劑的方法，其中，所述含有不飽和基團的單體為不飽和醇聚醚、不飽和酸、不飽和酸的鹽、不飽和酸的酯、不飽和胺、不飽和酰胺、含不飽和基團的磺化物、烯烴中的一種或幾種。上述的合成固體聚羧酸減水劑的方法，其中，所述的有機溶劑為醇、芳香烴、不飽和脂肪烴、飽和脂肪烴、酯或酮中的一種或幾種，有機溶劑優選甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、 正丁醇、異丁醇、正戊醇、異戊醇、戊烷、正己烷、環己烷、石油醚、汽油、煤油、柴油、苯、甲苯、 乙苯、混合苯、甲酸甲酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酮、丁酮。上述的合成固體聚羧酸減水劑的方法，其中，所述堿性物質為液堿、片狀氫氧化鈉、片狀氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸氫鈉、碳酸鉀、甲醇鈉、乙醇鈉、乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺等堿金屬化合物或有機胺化合物中的一種或幾種。采用本發明一種合成固體聚羧酸減水劑的方法，其優點在于1.本發明一種合成固體聚羧酸減水劑的方法采用低溫方式制備而成，避免了聚羧酸減水劑因高溫噴霧干燥而發生交聯，從而破壞了聚羧酸減水劑的結構，使用本方法制得的固體聚羧酸減水劑性能更為優越。2.本發明一種合成固體聚羧酸減水劑的方法制備聚羧酸減水劑固含量高，濃縮效果更佳，易于干燥。3.本發明一種合成固體聚羧酸減水劑的方法的制備工藝流程簡單，制備成本低， 可操作性強。
具體實施例方式本發明一種合成固體聚羧酸減水劑的方法采取先在有機溶劑中合成聚羧酸減水劑，反應結束后再加入堿性物質中和，由于中和后聚羧酸減水劑極性發生很大變化，使聚羧酸減水劑與溶劑發生分離，沉淀，最后通過離心甩干或離心沉降的方式將溶劑與聚羧酸減水劑分離，有機溶劑進行回收再二次利用。所得的聚羧酸減水劑固含量能達到90 98%， 再通過真空干燥設備進行干燥，或者在通風處直接陰干從而得到性能優異的固體聚羧酸減水劑產品。實施例原料異丁烯醇聚氧乙烯(65)醚；丙烯酸；溶劑異丁醇；苯；引發劑過氧化苯甲酰；鏈轉移劑巰基丙酸；辛硫醇；中和試劑氫氧化鈉；步驟一在帶攪拌和升溫裝置的燒瓶中，投異丁醇120份，苯120份，異丁烯醇聚氧乙烯(6 醚2 份，升溫至70°C，加入過氧化苯甲酰1份。將20份丙烯酸溶于22份的異丁醇中混合配成A料；將0. 3份巰基丙酸和0. 2份辛硫醇溶于45份異丁醇配成B料。同時向上述燒瓶中滴加A、B料，控制A料3小時滴完， B料3. 5小時滴完。滴加完成后，熟化物料1小時。步驟二 向燒瓶中加入片狀氫氧化鈉中和，直至燒瓶中的物料為弱酸性，物料出現分層。這主要是由于中和后物料極性發生了較大變化，物料變得容易與溶劑發生分離，從而物料出現分層現象。步驟三將物料放入自動卸料式離心甩干機內，進行離心甩干，回收溶劑。經測試，得到固含量為95%的聚羧酸固體減水劑產品。將此95%的聚羧酸固體減水劑產品放入到旋轉真空干燥設備內，高真空下進行真空干燥，干燥時可以適當升溫，控制溫度不超過 50°C。真空干燥后即得到含固量為99. 5%的聚羧酸固體減水劑產品。目前市場上的粉體聚羧酸減水劑一般都是通過噴霧干燥方法得到，而在噴霧干燥過程中，溫度高達120 200°C，這過程中聚羧酸減水劑會發生部分交聯，從而影響到聚羧酸減水劑的效用。我們在以上制備固體聚羧酸減水劑過程中，我們始終保持了較低的反應溫度，這樣避免了聚羧酸減水劑發生交聯，使得獲得的固體聚羧酸減水劑在稀釋至液體后與同濃度的聚羧酸減水劑的性能不會發生較大變化。應當認識到，上述的實施例僅作為本發明的優選的實施方式的例舉而提出，本發明并不僅局限于此，本領域技術人員可以實施的各種簡單改進也應當落入本發明的保護范圍內。
權利要求
1.一種合成固體聚羧酸減水劑的方法，其特征在于，采用含有不飽和基團的單體在有機溶劑中反應，在反應結束后加入堿性物質中和、沉淀，并經過離心分離處理制備聚羧酸減水劑，最后將所制得的聚羧酸減水劑經過干燥處理得到固體聚羧酸減水劑。
2.根據權利要求1所述的合成固體聚羧酸減水劑的方法，其特征在于，所述有機溶劑水份含量彡5% (wt% )0
3.根據權利要求1所述的合成固體聚羧酸減水劑的方法，其特征在于，所述干燥處理為使用旋轉真空干燥設備干燥或將產物放于通風處陰干。
4.根據權利要求3所述的合成固體聚羧酸減水劑的方法，其特征在于，所述干燥處理溫度彡50°C。
5.根據權利要求1所述的合成固體聚羧酸減水劑的方法，其特征在于，在反應體系中加入鏈轉移劑和引發劑。
6.根據權利要求5所述的合成固體聚羧酸減水劑的方法，其特征在于，所述引發劑為過硫酸鹽、過氧化氫、偶氮化合物、過氧化物中的一種或幾種。
7.根據權利要求5所述的合成固體聚羧酸減水劑的方法，其特征在于，所述鏈轉移劑為硫醇、鹵化物或不飽和烴中的一種或幾種。
8.根據權利要求1所述的合成固體聚羧酸減水劑的方法，其特征在于，所述含有不飽和基團的單體為不飽和醇聚醚、不飽和酸、不飽和酸的鹽、不飽和酸的酯、不飽和胺、不飽和酰胺、含不飽和基團的磺化物、烯烴中的一種或幾種。
9.根據權利要求1所述的合成固體聚羧酸減水劑的方法，其特征在于，所述的有機溶劑為醇、芳香烴、不飽和脂肪烴、飽和脂肪烴、酯或酮中的一種或幾種。
全文摘要
本發明提供了一種合成固體聚羧酸減水劑的方法，其技術方案為采用含有不飽和基團的單體在有機溶劑反應，在反應結束后加入堿性物質中和并經過離心分離處理制備聚羧酸減水劑，再將所制得的聚羧酸減水劑經過干燥處理得到固體聚羧酸減水劑。本發明一種固體聚羧酸減水劑采用低溫方式制備而成，避免了聚羧酸減水劑因高溫噴霧干燥而發生交聯，破壞聚羧酸減水劑的結構，從而制得性能更為優越的固體聚羧酸減水劑。
文檔編號C08F290/06GK102372828SQ20101026213
公開日2012年3月14日 申請日期2010年8月24日 優先權日2010年8月24日
發明者方劍 申請人:上海臺界化工有限公司