一種高效混凝土減水劑及其制備方法
【專利摘要】本發明提供一種高效混凝土減水劑并提供其具體制備方法，具體是由木質素磺酸鈉與馬來酸酐進行接枝改性，然后與丙烯酸、聚氧乙烯單甲醚丙烯酸酯共聚得到一種具有陰離子結構及非離子結構的分子內復合高效混凝土減水劑產品。本發明的突出優異性為本發明混凝土減水劑摻量少為膠凝材料重量的0.2~0.5%，減少率高≥35%；對混凝土增強效果好；引氣量大、氣泡均勻；堿性低不存在與骨料的反應，氯含量低不存在對鋼筋表面鈍化膜的腐蝕影響。本發明產品原料選擇造紙廢渣產物成本低，降解性好，整個生產過程無危害性污染物產生和殘留。
【專利說明】一種高效混凝土減水劑及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于混凝土外加劑領域，涉及一種高效混凝土減水劑及其制備方法。
【背景技術】
[0002]到目前為止減水劑的發展經歷了三個階段:以木質素磺酸鹽為代表的第一代普通減水劑階段，以萘系等為主要代表的第二代高效減水劑階段，和目前以聚羧酸系為代表的第三代高性能減水劑階段。木質素磺酸鹽其減水效果一般，目前我國減水劑品種仍然以第二代萘系產品為主體，其堿度高，而且生產過程中使用甲醛和其它的有害原材料，在生產和使用過程中均存在，無法克服，在配制成混凝土后減水劑中殘留的甲醛和萘等有害物質會從混凝土中緩慢逸出，對環境和人身造成危害。
[0003]聚羧酸系減水劑是近幾年發展起來的一代優異的產品，其作為萘系、密胺系、脂肪族系和氨基磺酸鹽系減水劑之后研制生產成功的新型高效減水劑。其摻量低(一般摻量為膠凝材料重量的0.15%~Ο.25%，僅為萘系的1/4)，減水率高(減水率一般可達25%~40%);混凝土拌合物的流動性和流動保持性好、坍落度損失低；對混凝土增強效果潛力大等優點，但是由于其成本較高，與其它混凝土外加劑復配性較差限制了其推廣。
[0004]為了解決聚羧酸系減水劑存在的系列問題，本發明專利提供了一種對傳統聚羧酸系減水劑進行改性的高效混凝土減水劑并提供其制備方法。該混凝土化合物具有磺酸鹽結構、聚醚結構、羧酸結構。本發明生產混凝土減水劑利用了造紙黑液提取物木質素合成的木質素磺酸鈉大大降低了成本，同時改善了聚羧酸產品的復配性。
【發明內容】
[0005]—種聞效混凝土減水劑具有結構:
【權利要求】
1.一種1?效混凝土減水劑，其它具有如下結構:<img/ > 其中的R為木質素結構；η為2~10的整數，m為2~10的整數，q為2~10的整數，p為5~20的整數。
2.權利要求1所述一種高效混凝土減水劑，其制備方法包括以下具體工藝步驟: 將木質素磺酸鈉與馬來酸酐加入到反應釜中，加入催化劑，加熱攪拌進行接枝改性； 將上述所得馬來酸酐接枝改性木質素磺酸鈉與丙烯酸、聚氧乙烯單甲醚丙烯酸酯加入反應釜中，加入純水作溶劑，加熱攪拌，滴加引發劑水溶液，滴加完畢保持溫度共聚。
3.根據權利要求2所述的一種高效混凝土減水劑的制備方法，其特征在于:步驟(1)中馬來酸酐與木質素磺酸鹽的質量比為1:5~500。
4.根據權利要求2所述的一種高效混凝土減水劑的制備方法，其特征在于:步驟(1)中的催化劑為濃硫酸或對甲苯磺酸，其添加量為馬來酸酐與木質素磺酸鹽總質量的0.f 2%。
5.根據權利要求2所述的一種高效混凝土減水劑的制備方法，其特征在于:步驟(1)中接枝改性的反應溫度為9(T200°C，優選的是12(Tl50°C。
6.根據權利要求2所述的一種高效混凝土減水劑的制備方法，其特征在于:步驟(1)中木質素磺酸鈉與馬來酸酐的反應時間為2~7h。
7.根據權利要求2所述的一種高效混凝土減水劑的制備方法，其特征在于:步驟(2)中的馬來酸酐接枝木質素磺酸鹽與丙烯酸、聚氧乙烯單甲醚丙烯酸酯的質量比為1:0.5^5.0:0.5~5.0。
8.根據權利要求2所述的一種高效混凝土減水劑的制備方法，其特征在于:步驟(2)中共聚反應的引發劑為偶氮二異丁醚鹽酸鹽、過氧化苯甲酰、過硫酸銨、過硫酸鈉、雙氧水、雙氧水/過硫酸銨、雙氧水/過硫酸鈉、過硫酸銨/硫酸亞鐵銨、過硫酸銨/亞硫酸氫鈉、雙氧水/硫酸亞鐵其中的一種；引發劑加入量為總單體質量的0.1飛％，配制成10%水溶液l~2h滴加完畢。
9.根據權利要求2所述的一種高效混凝土減水劑的制備方法，其特征在于:步驟(2)中三元共聚的反應溫度為65~100°C，反應時間為2~7h。
【文檔編號】C08F285/00GK103723944SQ201410000773
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2014年1月2日 優先權日:2014年1月2日
【發明者】劉強, 程終發, 劉全華, 萬振濤, 王東宇 申請人:山東省泰和水處理有限公司