[發明專利]一種適合粉劑化的高濃度水泥砼分散劑及粉狀產品生產方法

無效

• 申請號: 201110146744.0
• 申請日: 2011-06-02
• 公開（公告）號: CN102807652A
• 公開（公告）日: 2012-12-05
• 發明（設計）人: 周娥娜;黎思幸
• 申請（專利權）人: 黎思幸
• 主分類號: C08F283/06
• 分類號: C08F283/06;C08F4/40;C04B24/16;C04B24/26;B29B13/06;B29B13/04;B29B13/10;C04B103/40
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技術領域

本發明涉及一種適合粉劑化的高濃度水泥砼分散劑及粉狀產品的生產方法。該分散劑是在以水、水泥、或者粉煤灰、礦渣等摻和料與砂石骨料組成的水泥砼中使用。該分散劑的主要功能是降低水泥砼粘度、可使水泥砼拌和物的用水量減少、提高水泥砼工作效率，并用于防止水泥混凝土的流動性隨時間下降、降低水泥砼粘度，賦予水泥砼優異的性能，粉狀分散劑產品主要是為了方便運輸，減少包裝成本和運輸成本，工程使用過程簡單化。

背景技術

水泥砼是民用建筑、市政道路、鐵路橋梁等建筑工程必須使用的大宗材料，應用非常廣泛。為了使水泥砼節省水泥用量，增加其強度，在過去的幾十年里專業技術人員采用了摻用具有高效分散劑的有效方法達到目的。從20世紀60年代之后，相繼在該領域推廣應用的分散劑有萘磺酸鹽和三聚氰胺甲醛樹脂等品種，上述產品的減水分散性能較好，起到了一定的作用。隨著建筑工程的水泥砼的質量技術要求的提高，以及水泥砼在工程施工時需要運輸、澆注等過程，歷時較長，摻用萘磺酸鹽系或三聚氰胺甲醛樹脂分散劑減水率只能達到23％，配制高標號混凝土具有一定難度，且砼的流動性容易變小，經過水泥砼施工工序需要的30in～120min時間后，砼塌落度常常明顯下降，影響到了正常澆筑施工，這一現象在夏季尤其突出，使商品砼的質量降低，可能會遇到施工方的退貨或不得已廢棄。

實際情況是經常采用摻加緩凝劑的方法來延長水泥砼的緩凝時間，或改善其流動性，但是效果仍難以滿足需要。已知的萘磺酸鹽系和三聚氰胺甲醛樹脂系等高效分散劑的堿含量也比較高，不利于防止水泥砼的堿骨料活性危害反應。而且萘磺酸鹽分散劑產品是采用工業萘、硫酸和甲醛進行化學反應進行加工，過程中會因為磺化、甲醛縮合反應揮發的有害氣體而引起污染。從20世紀90年代，日本國發明了一種采用不同的單元有機化合物進行引發共聚合成的羧酸聚合物分散劑，這類產品的分子結構呈疏型，具有比萘磺酸鹽更高的減水并使混凝土拌和物具有良好的維持性能，很快取代了傳統的萘磺酸鹽系及三聚氰胺甲醛樹脂類分散劑。我國近年來也對羧酸類新型水泥砼分散劑進行了研究。由于合成單元、合成方式、分子結構的多元化，這類分散劑能進行分子設計制成千變萬化的產品。已報道的一種羧酸聚合物類分散劑的生產方法是：先在氮氣保護進行接枝聚合進行聚氧化乙烯酯化大單體合成，然后進行多種單體的共聚合，生成帶有側鏈的具有一定分子量范圍的水溶性分散劑。這類分散劑是逐步連鎖聚合，反應氣味小，沒有三廢產生，但也存在不足，第一步由于需要很好的控制反應條件，大單體的質量很難保證穩定，最后的產品質量不理想，需要安裝可靠的酯化脫水裝置，不易為中小生產商成功操作，第二步反應需要的很長的時間，有時也加入不易脫除和影響質量的溶劑。如CN1316398A報道，采用甲基聚氧化乙烯醚、對苯二酚和催化劑，向反應器中滴加甲基丙烯酸甲酯，然后反應8±0.5小時，反應生成甲基丙烯酸甲基聚氧乙烯醚酯，再加入丁酮、滴加甲基丙烯酸和過氧化二苯甲酰的丁酮溶液，聚合反應后減壓蒸餾，蒸除溶劑，得到高性能分散摻和劑。反應條件要求高、生產工藝復雜。

發明專利(CN101492518)公開了一種具有防止流動性損失功能的水溶性聚合物的制備工藝：由烯丙基聚氧乙烯、丙烯酸、丙烯酸羥乙酯等單體在水溶液中共聚合，該專利是通過氮氣保護，升溫后引發聚合，生產成本相對較低。

在專利CN128870A中公開了一種氧化還原體系下聚乙二醇單烯丙醇和馬來酸系單體共聚生產聚羧酸減水劑的方法，其反應溫度70～100℃，氧化劑是過氧化氫或過硫酸鹽，還原劑是次磷酸或其鹽；已為公眾所知的由烯丙基聚醚與馬來酸酐、丙烯酸的共聚物是一種已推廣的價格低廉的高分散性水泥分散劑，但是由于受烯丙基醚、馬來酸酐的低反應活性的限制，防止坍落度損失的能力不高，適應性也稍差。

已公開的新型羧酸類水泥砼分散劑，包括單甲醚甲基丙烯酸酯型共聚物以及烯丙基醚類等共聚物，其濃度一般在以10～40％，低濃度產品存在的問題是生產效率低，不便于運輸，包裝難以回收，產品的使用成本增大。由于低濃度產品含有大量的水，制成固體產品需要多脫除水分，消耗大量的熱能，因此一般不便于制成固體產品。需要提供一個提高濃度的生產方法。

有關把羧酸類聚合物粉狀化的研究報道均是采用噴霧干燥工藝，這種工藝方法可靠，容易均勻成粉，但存在的問題是產物的獲得率稍低，由于羧酸類水泥砼分散劑的熱敏性原因，噴霧干燥的熱風溫度高(熱風的溫度較高，通常在280℃左右)，粘壁現象也比較嚴重，導致制成品的性能劣化，使水泥砼的性能明顯下降，性價比降低，沒有真正形成可以實際推廣的方法。因此需要提供一個生產粉狀產品的替代方法。