本發明涉及一種水泥混凝土用保坍型聚羧酸減水劑的技術領域,特別涉及到一種采用水解的鹵代硅烷偶聯劑與聚醚類化合物先威廉姆森醚化反應后與水解的烯基硅烷偶聯劑縮合再與不飽和羧酸類小單體和不飽和聚氧乙烯醚大單體共聚合成硅烷偶聯劑改性聚醚制備保坍型聚羧酸減水劑的具體制備方法。
背景技術:
進入新世紀以來,我國國民經濟和科技實力在迅速增長,與之對應的我國整個建筑行業發生著巨大的變化,混凝土和水泥用量不斷增加,使得水泥混凝土外加劑已成為建筑行業中必不可少的重要組分之一,這就要求不僅增加減水劑的產率,而且要合成出具有多種優異特性的減水劑材料。
作為混凝土外加劑中用量最大的一種外加劑,聚羧酸減水劑的最大優點在于可以通過變換聚合單體的種類以及調控分子結構官能團等方法設計出不同分子結構和性能的產品。因此,根據這一特點,通過結構創新設計帶動其性能提升和突破,設計合成出一種具有特殊保坍功效的混凝土聚羧酸減水劑,對于拓寬聚羧酸減水劑的使用范圍,提高原材料的普適性和穩定性,具有重要的研究意義。
聚合物分子結構設計合成的不斷發展,為我們合成理想的聚合物分子結構提供了理論基礎。聚氧乙烯醚結構具有很好的水溶性、潤濕性、潤滑性,能夠很好地提高在水泥中的分散能力,是制備聚羧酸減水劑的重要原材料。因此,通過分子結構設計法創新性地使用硅烷偶聯劑改性聚醚合成出多分支聚氧乙烯醚的側鏈結構,實現了優異的減水保坍性能,大大提高了聚羧酸減水劑的使用范圍和性能優勢,表現出很好的推廣應用前景。
專利cn104558434a(公開日:2015年4月29日)報道了一種含硅結構的聚羧酸減水劑。該發明在通常的聚羧酸減水劑結構中引入有機硅結構,通過水解反應制備大分子尺寸的含雙鍵的有機硅單體,再將制備的有機硅單體用于聚羧酸減水劑合成體系,從而使聚羧酸減水劑分子尺寸增大,使之難以進入泥土的插層結構中,進而達到抗泥和減緩消耗的效果。盡管該發明通過水解-縮合-聚合反應可以得到含硅結構的聚羧酸減水劑,但是并未通過設計新型的分子結構獲得具有分支側鏈的聚羧酸減水劑,未能結合分子結構設計理論達成減水劑結構-性能的質的提升。
專利cn105754045a(公開日:2016年7月13日)報道了一種硅烷偶聯劑改性聚羧酸減水劑及其制備方法。該發明以聚醚為大單體,丙烯酸為小單體,加入含有雙鍵的硅烷偶聯劑,在氧化劑、引發劑的作用下合成了接枝有硅烷偶聯劑的聚羧酸減水劑。該發明的優點是通過聚羧酸分子主鏈中引入含有硅氧烷結構的官能團,為梳形聚羧酸減水劑的支鏈提供了一種與膠凝材料顆粒進行化學鍵合強相互作用的錨固能力,促使減水劑的適應性和保坍性能,并一定程度上擴展減水劑在礦物微粉分散領域的使用。但該發明僅僅是將硅烷偶聯劑共聚在主鏈上實現一定的錨固作用,并未通過設計側鏈結構多分支化實現強力保坍的目的。
專利cn105949402a(公開日:2016年9月21日)報道了一種抗硫酸鹽競爭吸附型硅烷改性聚羧酸減水劑及其制備方法。該方法以異丁烯醇聚氧乙烯醚為大單體,丙烯酸為小單體,加入γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷,以過硫酸銨引發劑,巰基乙酸為鏈轉移劑得到具有抗硫酸鹽競爭吸附型硅烷改性的聚羧酸減水劑。該發明的優點是通過引入與水泥基材料具有化學吸附作用的新型官能團,得到具有全新結構的硅烷改性聚羧酸減水劑,從根本上增強聚羧酸減水劑的吸附作用力,抵抗硫酸鹽的競爭吸附,提高聚羧酸減水劑與不同水泥的相容性,并且該發明制備工藝簡單,原料易得,成本低廉,適合于工業化生產。然而,該發明是通過將硅烷偶聯劑共聚在主鏈上實現抗硫酸鹽競爭吸附,并未利用硅烷的特性接枝多條聚氧乙烯醚側鏈實現減水劑保坍性能的提高。
以上專利中描述的用于水泥混凝土中的硅烷改性聚羧酸減水劑具備一定的吸附性、減水性以及穩定性。然而,上述合成方法得到的產物均有一定程度的不足之處,在混凝土減水劑領域,研究者未能通過聚醚接枝到硅氧烷體系中實現吸附-減水-保坍-分散等應用性能于一身的復合功能型化學外加劑。僅僅通過主鏈引入帶有硅氧烷的硅烷偶聯劑的分子結構的方法大大限制其應用改善效果,經事實證明在硅烷體系中接枝聚醚可以明顯提高聚合物的保坍性能功效。因此,創新地利用威廉姆森醚化反應并制備端烯基硅烷改性聚醚,可以作為聚羧酸減水劑的改性側鏈結構,實現吸附-分散-保坍的復合工作性能,同時還有利于工業化生產和推廣應用,有關這方面工作國內外未見報道。
技術實現要素:
本發明的目的是提供一種硅烷偶聯劑改性聚醚制備保坍型聚羧酸減水劑的方法,通過鹵代硅烷偶聯劑先水解,再與聚醚類化合物發生威廉姆森醚化反應,醚化產物與烯基硅烷偶聯劑水解產物縮合,縮合產物再與不飽和聚氧乙烯醚、分子量調節劑、不飽和羧酸類單體在引發劑的作用下通過自由基共聚合反應制得具有多條分支狀的硅烷偶聯劑改性聚醚側鏈的聚羧酸減水劑。本發明是從分子結構設計理論出發,創新性地引入威廉姆森醚化反應并與烯基硅烷偶聯劑縮合改性,成功實現硅烷偶聯劑接枝改性聚醚,再通過共聚合在聚羧酸主鏈中嵌入了多條硅烷改性聚醚側鏈,形成了具有強吸附、保坍性和分散性等多重作用功效的新型聚羧酸減水劑,實現了通過分子主側鏈雙重改性以提高其應用性能的目的,豐富了聚合物結構-性能研究在混凝土化學外加劑領域的應用。采用本方法合成的聚羧酸減水劑不同于常規的硅烷偶聯劑改性聚羧酸減水劑的側鏈組成,其多分支聚醚側鏈能夠通過多重空間位阻的作用實現優異的分散保坍效果,表現出比普通聚羧酸減水劑和普通硅烷改性聚羧酸減水劑更為優異的工作特性和作用效果。
本發明提供了硅烷偶聯劑改性聚醚制備保坍型聚羧酸減水劑的方法,通過鹵代硅烷偶聯劑先水解后威廉姆森醚化再與水解的烯基硅烷偶聯劑縮合而后共聚合的方法制備保坍型聚羧酸減水劑材料,包括以下條件和步驟:
(1)硅烷偶聯劑水解:向反應器中依次加入鹵代硅烷偶聯劑、醇溶劑、水,再加入有機酸將混合液調節ph值至2-6,升溫至30-60℃下進行水解反應1-20小時,即得鹵代硅烷偶聯劑水解產物;
(2)威廉姆森醚化反應:將聚醚類化合物溶于有機溶劑,攪拌并升溫至20-50℃,加入無機堿,反應0.5-5小時,再依次加入步驟(1)所得產物和相轉移催化劑,反應1-12小時,然后過濾提純反應液,再用甲醇-水混合液提純3-5次后真空干燥,即得威廉姆森醚化產物;
(3)縮合反應:向反應器中依次加入烯基硅烷偶聯劑、醇溶劑、水,再加入有機酸將混合液調節ph值至2-6,升溫至30-60℃下進行水解反應1-20小時,然后加入步驟(2)所得產物,升溫至90-120℃下反應2-6小時,即得端烯基硅烷改性聚醚;
(4)共聚合:依次向反應器中加入步驟(3)所得產物、不飽和聚氧乙烯醚、水、分子量調節劑、(甲基)丙烯酸,或者依次向反應器中加入步驟(3)所得產物、不飽和聚氧乙烯醚、水、分子量調節劑、(甲基)丙烯酸與不飽和羧酸的混合物,攪拌并升溫至55-90℃,再滴加質量分數為1-30%的引發劑過硫酸鹽水溶液1-5小時,滴加結束后繼續恒溫反應1-5小時,再降溫至25-45℃,用質量分數為10-50%的堿性溶液中和至ph值為6-8,最后加入水即得到所需濃度的聚羧酸減水劑溶液。上述步驟(1)中所述的鹵代硅烷偶聯劑為3-氯丙基三乙氧基硅烷、3-氯丙基三甲氧基硅烷或3-溴丙基三甲氧基硅烷;步驟(1)中所述的醇溶劑為乙醇、甲醇或異丙醇,用量與步驟(1)中所述的鹵代硅烷偶聯劑的質量比為4-18:1;步驟(1)中所述的水與步驟(1)中所述的鹵代硅烷偶聯劑的摩爾比為1-3:1;步驟(1)中所述的有機酸為乙酸或甲酸,用量與步驟(1)中所述的鹵代硅烷偶聯劑的摩爾比為0.1-2:1。上述步驟(2)中所述的聚醚類化合物為甲氧基聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚或月桂醇聚氧乙烯醚,用量與步驟(1)中所述的鹵代硅烷偶聯劑的摩爾比為0.5-2:1;步驟(2)中所述的有機溶劑為環丁砜、二甲基亞砜或二甲基甲酰胺,用量與步驟(2)中所述的聚醚類化合物質量比為1-10:1;步驟(2)中所述的無機堿為氫氧化鉀或氫氧化鈉,用量與步驟(2)中所述的聚醚類化合物的摩爾比為2-10:1;步驟(2)中所述的相轉移劑為四丁基溴化磷、四丁基溴化銨、四乙基碘化銨、芐基三甲基氯化銨、芐基三乙基氯化銨或四丁基硫酸氫銨,用量與步驟(2)中所述的聚醚類化合物的摩爾比為0.01-0.05:1;步驟(2)中所述的甲醇-水混合液中甲醇與水的體積比為1-2:1。上述步驟(3)中所述的烯基硅烷偶聯劑為γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三氯硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、烯丙基三甲氧基硅烷、烯丙基三乙氧基硅烷或烯丙基三氯硅烷,用量與步驟(2)所得的威廉姆森醚化產物的摩爾比為0.2-0.33:1;步驟(3)中所述的醇溶劑為乙醇、甲醇或異丙醇,用量與步驟(3)中所述的烯基硅烷偶聯的質量比為4-18:1;步驟(3)中所述的水解用水量與步驟(3)中所述的烯基硅烷偶聯劑的摩爾比為3-13:1;步驟(3)中所述的有機酸為乙酸或甲酸,用量與步驟(3)中所述的烯基硅烷偶聯的摩爾比為0.1-2:1;
上述步驟(4)中所述的不飽和聚氧乙烯醚為烯丙基聚氧乙烯醚、甲基烯基聚氧乙烯醚、異丁烯基聚氧乙烯醚或異戊烯基聚氧乙烯醚,用量與步驟(3)所得產物的摩爾比為1-3:1;步驟(4)中所述的分子量調節劑為巰基乙酸、巰基丙酸、甲基丙烯磺酸鈉、烯丙基磺酸鈉或正十二烷基硫醇,用量與步驟(4)中所述的不飽和聚氧乙烯醚的摩爾比為0.05-0.75:1;步驟(4)中所述的水的質量是步驟(3)所得產物、不飽和聚氧乙烯醚以及(甲基)丙烯酸或其與不飽和羧酸的混合物質量和的80-120%;步驟(4)中所述的不飽和羧酸為衣康酸、馬來酸(酐)或富馬酸中的一種或幾種,不飽和羧酸加入或者不加入,當加入時用量與步驟(4)中所述的(甲基)丙烯酸的摩爾比為0.1-5:1;步驟(4)中所述的(甲基)丙烯酸或其與不飽和羧酸的混合物與步驟(4)中所述的不飽和聚氧乙烯醚的摩爾比為1.5-4:1;步驟(4)中所述的引發劑過硫酸鹽為過硫酸銨、過硫酸鉀或過硫酸鈉,用量與步驟(4)中所述的不飽和聚氧乙烯醚的摩爾為0.05-0.5:1;步驟(4)中所述的堿性溶液的溶質為氫氧化鈉、氫氧化鉀、乙二胺或三乙醇胺,用量與步驟(4)中所述的(甲基)丙烯酸或其與不飽和羧酸的混合物的總摩爾比為0.7-1.2:1。
本發明方法中的聚醚類化合物的數均分子量為500-3000,不飽和聚氧乙烯醚的數均分子量為500-3000。
本發明方法與現有技術相比具有以下有益效果:
1.本發明從分子結構設計理論出發,以鹵代硅烷偶聯劑和聚醚類化合物通過威廉姆森醚化反應,然后與水解的烯基硅烷偶聯劑縮合得到端烯基硅烷改性聚醚,再與不飽和羧酸和不飽和聚氧乙烯醚共聚合得到具有強的減水保坍性的聚羧酸減水劑,這是從常規的硅烷改性聚羧酸減水劑向多元化、多功能化復合改性主鏈側鏈發展的獨特設計,是在硅烷改性聚羧酸減水劑分子結構方向上的創新和突破,其新穎特殊的結構不僅可以實現聚羧酸減水劑在應用性能方面的變革,而且有利于聚合物分子設計-結構-性能理論內涵的擴充,為更深層次地探索開發其它新功能型聚羧酸減水劑拓寬了研究思路和發展方向。
2.不同于其它發明方法中僅僅是在主鏈上引進硅烷偶聯劑分子,本發明方法合成的硅烷偶聯劑改性聚醚的聚羧酸減水劑具有多分支聚醚的側鏈結構,能夠在水泥-水體系中表現出多重空間位阻效果,并能夠在水泥顆粒水化過程中不斷提供分散動力,從而保護了該減水劑的分散保坍功效不損失,是一種具有特殊優勢和鮮明特點的減水分散劑,具有很好的應用前景和市場競爭力。
3.本發明合成方法與傳統方法相比,反應所需要的原料常見易得,整個合成過程高效便捷,所用的水解、威廉姆森醚化、縮合和共聚合等反應步驟均為普通操作工藝,無需其它特殊操作或昂貴助劑,大大豐富了合成聚羧酸減水劑的制備方法。該合成過程對設備無特殊要求,并保留了傳統聚羧酸減水劑所含的吸附和減水的特征官能團,而且具有分子可設計能力強、分子量可控、聚合度高等優點,具有很好的推廣潛力和應用價值。
4.本發明方法創新性地通過威廉姆森醚化反應和烯基硅烷縮合得到硅烷偶聯劑改性聚醚的聚羧酸減水劑,很好的增強了聚羧酸減水劑在混凝土中分散性能和保坍效果,該反應過程溫和穩定,簡便易控,應用前景廣闊,為水泥混凝土用聚羧酸減水劑提供了一種新的合成結構。
5.本合成過程能耗小、條件溫和、安全環保、生產成本低、無溶劑毒害。整個反應過程都在相對較低的溫度下進行,有利于整個反應體系的平穩進行,減少副反應的發生,保證反應產物的收率。同時,使用的不飽和羧酸類、聚醚類化合物和不飽和聚氧乙烯醚的適用分子量范圍寬,有利于多樣化產品的大量推廣和應用,增加該類聚羧酸減水劑的市場份額占有量。
6.按照本發明方法合成的硅烷偶聯劑改性聚醚的聚羧酸減水劑具有優異的減水保坍能力,對不同品種的水泥表現出很強的適應性。此外,該減水劑具有很好的穩定性,在高濃度下靜置后不分層,低溫下貯存后不結晶且性能不受影響。該合成方法簡單操作,同時所合成的產品具有優異的各項性能指標,有利于工業化推廣應用,具有很好的經濟和社會效益。
具體實施方式
下面結合實施例對本發明進一步的詳述描述,但本發明的實施不限于此。
實施例1
首先將2.41g3-氯丙基三乙氧基硅烷、9.64g乙醇、0.54g水依次加入反應器中,然后加入0.06g乙酸將混合液調節ph為6,升溫至60℃水解反應1小時,得到3-氯丙基三乙氧基硅烷的水解產物;取12g甲氧基聚氧乙烯醚(分子量=2400)溶于120g環丁砜中,攪拌并升溫至50℃,加入2g氫氧化鈉,反應0.5小時,再依次加入1.57g3-氯丙基三乙氧基硅烷的水解產物和0.09g四丁基溴化磷,反應2小時,然后過濾反應液,再用體積比為1:1的甲醇-水混合溶劑提純3次后真空干燥,得到威廉姆森醚化產物;取0.41gγ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、1.64g乙醇、0.39g水依次加入反應器中,然后加入0.01g乙酸將混合液調節ph為6,升溫至60℃水解反應1小時,再加入12.6g威廉姆森醚化產物,升溫至120℃下反應2小時,得到端烯基硅烷改性聚醚;取12.73g端烯基硅烷改性聚醚產物、2.48g烯丙基聚氧乙烯醚(分子量=500)、12.6g水、0.02g巰基乙酸、0.54g丙烯酸,攪拌并升溫至55℃,再滴加1.88g質量分數為30%的過硫酸銨溶液,滴加1小時后繼續恒溫反應5小時,再降溫至25℃用0.4g質量分數為50%的氫氧化鈉溶液中和至ph值為6.2,最后加入10.69g水即得到質量分數為40%的聚羧酸減水劑溶液。
實施例2
將實施例1中得到的濃度為40%的聚羧酸減水劑溶液在6℃下存放20天后,測定其實施效果。
實施例3
首先將1.99g3-氯丙基三甲氧基硅烷、35.82g甲醇、0.18g水依次加入反應器中,然后加入0.92g甲酸將混合液調節ph為3,升溫至30℃水解反應18小時,得到3-氯丙基三甲氧基硅烷的水解產物;取30g壬基酚聚氧乙烯醚(分子量=1500)溶于30g二甲基亞砜中,攪拌并升溫至30℃,加入2.24g氫氧化鉀,反應5小時,再依次加入0.52g3-氯丙基三甲氧基硅烷的水解產物和0.32g四丁基溴化銨,反應1小時,然后過濾反應液,再用體積比為2:1的甲醇-水混合溶劑提純5次后真空干燥,得到威廉姆森醚化產物;取0.1g乙烯基三甲氧基硅烷、1.8g甲醇、0.04g水依次加入反應器中,然后加入0.06g甲酸將混合液調節ph為3,升溫至30℃水解反應18小時,再加入5.39g威廉姆森醚化產物,升溫至90℃下反應6小時,得到端烯基硅烷改性聚醚;取3.27g端烯基硅烷改性聚醚產物、0.67g甲基烯基聚氧乙烯醚(分子量=1000)、4.97g水、0.05g巰基丙酸、0.17g丙烯酸與0.03g衣康酸的混合物,攪拌并升溫至90℃,再滴加0.03g質量分數為28%的過硫酸鉀溶液,滴加5小時后繼續恒溫,反應1小時,再降溫至40℃用1.79g質量分數為10%的氫氧化鉀溶液中和至ph值為8,最后加入3.61g水即得到質量分數為30%的聚羧酸減水劑溶液。
實施例4
將實施例3中得到的濃度為30%的聚羧酸減水劑溶液在6℃下存放30天后,測定其實施效果。
實施例5
首先將2.43g3-溴丙基三甲氧基硅烷、36.45g異丙醇、0.27g水依次加入反應器中,然后加入0.9g乙酸將混合液調節ph為4,升溫至35℃水解反應2小時,得到3-溴丙基三甲氧基硅烷的水解產物;取10g辛基酚聚氧乙烯醚(分子量=1000)溶于40g二甲基甲酰胺中,攪拌并升溫至50℃,加入2g氫氧化鈉,反應3小時,再依次加入1g3-溴丙基三甲氧基硅烷的水解產物和0.05g四乙基碘化銨,反應5小時,然后過濾反應液,再用體積比為1:1的甲醇-水混合溶劑提純4次后真空干燥,得到威廉姆森醚化產物;取0.48g乙烯基三乙氧基硅烷、7.2g異丙醇、0.23g水依次加入反應器中,然后加入0.23g乙酸將混合液調節ph為4,升溫至35℃水解反應2小時,再加入11.2g威廉姆森醚化產物,升溫至100℃下反應4小時,得到端烯基硅烷改性聚醚;取8.53g端烯基硅烷改性聚醚產物、12.5g異戊烯基聚氧乙烯醚(分子量=2000)、25.38g水、0.15g甲基丙烯磺酸鈉、0.23g丙烯酸與1.81g馬來酸的混合物,攪拌并升溫至65℃,再滴加3.38g質量分數為20%的過硫酸鉀溶液,滴加2小后繼續恒溫,反應4小時,再降溫至30℃用2.3g質量分數為40%的乙二胺溶液中和至ph值為7.2,最后加入7.76g水即得到質量分數為40%的聚羧酸減水劑溶液。
實施例6
將實施例5中得到的濃度為40%的聚羧酸減水劑溶液在6℃下存放40天后,測定其實施效果。
實施例7
首先將2.41g3-氯丙基三乙氧基硅烷、19.28g甲醇、0.18g水依次加入反應器中,然后加入0.69g甲酸將混合液調節ph為2,升溫至40℃水解反應5小時,得到3-氯丙基三乙氧基硅烷的水解產物;取14g甲氧基聚氧乙烯醚(分子量=2000)溶于112g二甲基亞砜中,攪拌并升溫至40℃,加入3.14g氫氧化鉀,反應2小時,再依次加入0.52g3-氯丙基三乙氧基硅烷的水解產物和0.04g芐基三甲基氯化銨,反應8小時,然后過濾反應液,再用體積比為1:1的甲醇-水混合溶劑提純3次后真空干燥,得到威廉姆森醚化產物;取0.34g烯丙基三甲氧基硅烷、2.72g甲醇、0.38g水依次加入反應器中,然后加入0.14g甲酸將混合液調節ph為2,升溫至40℃水解反應5小時,再加入14.84g威廉姆森醚化產物,升溫至110℃下反應5小時,得到端烯基硅烷改性聚醚;取13.5g端烯基硅烷改性聚醚產物、3.36g烯丙基聚氧乙烯醚(分子量=800)、15.94g水、0.39g烯丙基磺酸鈉、0.36g甲基丙烯酸與0.49g富馬酸的混合物,攪拌并升溫至75℃,再滴加0.58g質量分數為25%的過硫酸銨溶液,滴加3小時后繼續恒溫,反應3小時,再降溫至35℃用6.27g質量分數為20%的三乙醇胺溶液中和至ph值為6,最后加入7.86g水即得到質量分數為40%的聚羧酸減水劑溶液。
實施例8
將實施例7中得到的濃度為40%的聚羧酸減水劑溶液在5℃下存放20天后,測定其實施效果。
實施例9
首先將2.43g3-溴丙基三甲氧基硅烷、24.3g乙醇、0.36g水依次加入反應器中,然后加入0.3g乙酸將混合液調節ph為6,升溫至50℃水解反應10小時,得到3-溴丙基三甲氧基硅烷的水解產物;取7.5g月桂醇聚氧乙烯醚(分子量=500)溶于75g環丁砜中,攪拌并升溫至50℃,加入6g氫氧化鈉,反應2小時,再依次加入1.33g3-溴丙基三甲氧基硅烷的水解產物和0.03g芐基三乙基氯化銨,反應11小時,然后過濾反應液,再用體積比為1:1的甲醇-水混合溶劑提純5次后真空干燥,得到威廉姆森醚化產物;取0.37g烯丙基三乙氧基硅烷、3.7g乙醇、0.23g水依次加入反應器中,然后加入0.05g乙酸將混合液調節ph為6,升溫至50℃水解反應10小時,再加入4.14g威廉姆森醚化產物,升溫至120℃下反應3小時,得到端烯基硅烷改性聚醚;取3.47g端烯基硅烷改性聚醚產物、8.1g異丁烯基聚氧乙烯醚(分子量=3000)、11.82g水、0.16g正十二烷基硫醇、0.05g丙烯酸與0.2g馬來酸酐的混合物,攪拌并升溫至85℃,再滴加1.93g質量分數為10%的過硫酸鈉溶液,滴加4小時后繼續恒溫,反應2小時,再降溫至28℃用0.22g質量分數為45%的氫氧化鈉溶液中和至ph值為6.8,最后加入9.11g水即得到質量分數為35%的聚羧酸減水劑溶液。
實施例10
將實施例9中得到的濃度為35%的聚羧酸減水劑溶液在5℃下存放30天后,測定其實施效果。
實施效果:
1.水泥凈漿流動度
為考察本發明合成的聚羧酸減水劑溶液對不同水泥的流動性作用效果,試驗測定了在相同摻量下各實施例對不同水泥品種的凈漿流動度。試驗按gb/t8077-2012《混凝土外加劑勻質性試驗方法》進行,w/c=0.29,摻量為折固摻量。選用現有普通市售聚羧酸減水劑(比較例)作為對比樣品。試驗結果見表1。
表1水泥凈漿流動性能結果
從表中可以看出,本發明方法合成的聚羧酸減水劑溶液,在0.29的水灰比和0.25%的折固摻量下,均能表現出優異的分散能力和水泥適應性,尤其表現出明顯優異的流動度保持性能。
1.不同摻量下的凈漿流動度
本產品的特點在于不同摻量(0.12%-0.2%)情況下,與普通市售聚羧酸減水劑在相同水灰比時,水泥凈漿仍可保持較高的分散和保坍性能。試驗按gb/t8077-2012《混凝土外加劑勻質性試驗方法》進行,水泥選用基準水泥,w/c=0.29。選用現有普通市售聚羧酸系減水劑(比較例)作為對比樣品。試驗結果見表2。
表2不同摻量下水泥凈漿流動性能結果
從表2中可以看出,本發明方法合成的聚羧酸減水劑溶液在不同摻量甚至更低摻量下均具有較好的凈漿流動性和凈漿流動性保持結果,且比所選的對比樣效果更優。
2.混凝土坍落度及擴展度
試驗測定了各實施例在混凝土體系中表現出的擴展度和坍落度及保持性能。試驗結果見表3。
表3混凝土流動性能結果
從表3中可以看出,本發明方法合成的聚羧酸減水劑溶液在混凝土體系中均能表現出優異的坍落度和擴展度,并且尤其表現出更為優異的保坍能力。