[發明專利]一種石膏用聚羧酸減水劑及其制備方法

有效

• 申請號: 200910052278.2
• 申請日: 2009-05-31
• 公開（公告）號: CN101570411A
• 公開（公告）日: 2009-11-04
• 發明（設計）人: 傅樂峰;鄭柏存;馮中軍;張毅;鄧最亮
• 申請（專利權）人: 上海三瑞化學有限公司
• 主分類號: C04B24/26
• 分類號: C04B24/26;C08G65/48;C04B103/30
• 代理公司: 上海藍迪專利事務所
• 代理人: 徐筱梅

技術領域

本發明涉及一種減水劑及制備該劑的方法，具體地說是一種石膏用聚羧 酸減水劑及其制備方法。

背景技術

石膏原料分為天然石膏和工業副產品石膏。隨著工業和科學技術的發展， 根據石膏的特性和使用方法。石膏的用途大致可以分為兩大類：第一石膏不 經緞燒而直接使用，主要用于調節水泥凝結、冶煉鎳、豆腐凝固、光學器械、 石膏鑄型等；第二石膏經緞燒變成熟石膏，用于生產建筑材料、陶瓷模型、 牙料、粉筆、工藝品、研磨玻璃、豆腐凝固等。其中，石膏膠凝材料是傳統 的三大膠凝材料之一。它的原料可用天然石膏和工業副產石膏，它們的主要 成分是二水硫酸鈣和無水硫酸鈣。生產石膏膠凝材料時只需除去部分或全部 結晶水，耗能低，排出的廢氣是水蒸氣，使用的設備簡單，建廠投資較少。 用燒成的建筑石膏為主要原料制成的各種石膏建筑材料，凝結硬化快，生產 周期短，模具周轉快，易實現大規模產業化生產，并且其重量輕、防火并具 有一定的隔聲、保溫和呼吸功能，制品的安裝為干作業，施工文明、快速。 因此，石膏建筑材料被公認為是一種生態建材、健康建材。

半水石膏是石膏基材料的主要成分和凝膠相。半水石膏的理論水膏比為 18.61％，而其實際用水量為65％～80％，即使α高強石膏也在40％左右。如 此高的水膏比必將惡化硬化石膏體的孔結構，從而導致強度的大幅度降低。 對石膏基材料改性，揚長避短，成了石膏基材料研究的重要內容，并取得了一 定的成果。通常，改性途徑主要分為兩類，一類圍繞降低水膏比，降低孔隙率， 主要手段包括機械壓制脫水、摻外加劑；另一類通過加入水硬性膠凝材料如 硅酸鹽水泥以及粉煤灰、礦渣等活性摻合料，對石膏基材料的微觀結構進行 改性。相比之下，加入減水劑，可在保持相同流動度的情況下降低石膏拌和 用水量或在相同拌和用水量的情況下提高石膏漿體的流動性，已經被實踐證 明是改善建筑石膏性能的切實有效的途徑。

石膏基建筑產品普遍用于建筑中，其中石膏壁板可阻燃并可用于建筑幾 乎任何形狀的墻壁。壁板成本低的一個重要原因就是其高效的制造方法，流 程大致為包含水合硫酸鈣和水的漿液核心連續沉積到移動的紙覆蓋薄板上， 再經過第二層紙覆蓋、硫酸鈣晶體基質凝固變堅硬、切割、最后干燥制成成 品石膏板。由于這些步驟每個只消耗數分鐘，所以任意過程步驟中的微小變 化可導致制造過程效率大大降低。

國外從20世紀80年代中期開始研發新一代高分子減水劑，如(甲基) 丙烯酸系、馬來酸酐系等聚羧酸高效減水劑，至20世紀90年代中期已正式 工業化生產和應用。近年來，國際上建筑外加劑研究與生產趨向高性能、無 污染發展。聚羧酸減水劑由于減水率高，性能優良備受國內外建筑工程界的 關注。但是目前而言，絕大多數聚羧酸減水劑的開發和生產都是用于混凝土 領域，針對石膏尤其是紙面石膏板行業的聚羧酸減水劑發展相對緩慢，并且 普通聚羧酸減水劑可延緩石膏的凝固，這不利于要求高速運轉的石膏板生產。 因此開發一種減水率高，性能穩定、不緩凝且不需要長干燥時間的聚羧酸石 膏減水劑將是一大進步。

在專利CN1935733中公開了一種低分子量共聚物分散劑及其制備方法： 采用一次性投料方式，將包括(甲基)丙烯酸類、(甲基)丙烯酸酯類、(甲 基)丙烯磺酸類以及烷氧基聚醚(甲基)丙烯酸酯類四類單體共聚而成。該 方法所得分散劑結構中含有大量酯鍵，其在堿性條件下容易水解，造成結構 不穩定，不利于產品的長時間貯存。

專利CN1759928公開了一種分散劑及其應用，而CN1786341中公開了 一種用于制備高含固量石膏漿料的輔助分散劑。他們采用自由基聚合、以滴 加單體方式合成了一種含羧酸、腈基、磺酸基、酰胺以及酯鍵的石膏分散劑 和輔助分散劑。該工藝在應用過程中需要分散劑和輔助分散劑配合使用，操 作繁瑣，并且此類分散劑對石膏有緩凝作用，不利于石膏板的快速生產。

發明內容

本發明的目的是提供一種原料來源易得，生產成本低、工藝簡便易于產 業化、對環境無污染、最終產品的應用性能效果優異的聚羧酸石膏減水劑及 其制備方法。

本發明的目的是這樣實現的：