[發明專利]一種固體聚羧酸減水劑的生產方法

有效

• 申請號: 201210178934.5
• 申請日: 2012-06-01
• 公開（公告）號: CN102936349A
• 公開（公告）日: 2013-02-20
• 發明（設計）人: 孫文兵;樂金波
• 申請（專利權）人: 重慶紫光合盛建材有限公司
• 主分類號: C08J3/28
• 分類號: C08J3/28;F26B3/347;C04B24/26;C04B103/30
• 代理公司: 重慶弘旭專利代理有限責任公司 50209
• 代理人: 周韶紅

技術領域

本發明涉及減水劑的生產方法，具體涉及一種固體聚羧酸類減水劑的生產方法。

背景技術

減水劑是指在混凝土和易性及水泥用量不變的條件下，能減少拌合用水量，提高混凝土強度，或在易性及強度不變的條件下，節約水泥用量的外加劑。

聚羧酸減水劑是水泥混凝土運用中的一種常用水泥分散劑，聚羧酸類減水劑為梳型分子結構，主鏈由不飽和單體經自由基聚合而成，側鏈由不同聚合物的環氧乙烷、環氧丙烷組成，側鏈與主鏈以酯鍵或醚鍵方式連接，其中不飽和單體包括：丙烯酸（及其酯）、甲基丙烯酸（及其酯）、馬來酸酐、丙烯酰胺、醋酸乙烯酯、烯丙基類單體。聚羧酸減水劑具有減水率高、摻量少、保坍性能好、引氣量適中，適宜配置高強度、高流動性、自密實混凝土逐步得到市場的認可，已經在全國市場得到廣泛應用。

聚羧酸減水劑的生產一般使用水溶液聚合，因此得到的商品聚羧酸減水劑為溶液形態，含固量一般為10～70％。由于聚羧酸減水劑的分子量較小，其固態物在80℃以上就容易發生軟化，如使用常規干燥方式如噴霧干燥等使水與物料同時加熱，必須加入助劑才能實現干燥得到固體聚羧酸減水劑，其干燥困難、干燥成本高，干燥得到的減水劑也有一定的質量損失，加上其中含有的助劑制得的固體聚羧酸減水劑性能遠遠低于相同含固量液體聚羧酸減水劑的性能；因此，目前市場上普遍使用的都是含固量10～70％（以質量百分比計）的水溶液液體產品，長距離運輸成本高昂，部分固體產品僅僅應用于某些特殊領域如干混砂漿、自密實混凝土等。

發明內容

本發明的目的在于提供一種成本低廉的固體聚羧酸減水劑的生產方法，該方法生產的固體聚羧酸減水劑與相同含固量的液體聚羧酸減水劑使用性能接近。

為達到以上目的本發明采用如下技術方案：

一種固體聚羧酸減水劑的生產方法，其特征在于：將含固量為以質量濃度計的10～70％液體聚羧酸減水劑（市售產品）采用微波進行干燥，控制干燥溫度為90～100℃。

對采用水溶液聚合法直接得到的含固量為10～70％的液體聚羧酸減水劑進行微波干燥得到的固體聚羧酸減水劑，其含水量可控制在5％（以質量百分含量計）以下，同時得到的固體聚羧酸減水劑性能達到相同含固量的液體聚羧酸減水劑使用性能較好；發明人經過長期實驗發現，微波對水有極強的選擇性加熱，即為首先對所干燥物料中的水分加熱蒸發、然后再加熱溶液中的聚羧酸減水劑，這樣既保證了對聚羧酸減水劑的充分干燥，又保證了所得固體聚羧酸減水劑的性能。

為了進一步提高微波干燥效果以及生產效率，具體是將上述液體聚羧酸減水劑采用傳送帶送入微波干燥箱進行傳送干燥，使用的微波頻率為915MHZ或2450MHZ，照射能量為3000～4000KJ/KG，微波功率為1500～2500KW，干燥物料的厚度為8～10cm，傳送帶傳送速率為0.5～0.8m/min，干燥時間為12～18min，干燥溫度為93～98℃。發明人在長期實驗中發現，若以上參數控制不好會出現局部過熱從而影響制得的固體聚羧酸減水劑的性能、若控制不好也易使得生產效率低下達不到工業化大規模生產的要求，上述得到的固體聚羧酸減水劑性能達到相同含固量的液體聚羧酸減水劑使用性能的88％～93％、含水量在4wt％以下，生產效率高、所得的固體聚羧酸減水劑可達100～140kg/h。

進一步，上述采用的微波頻率為2450MHZ，照射能量為3200～3600KJ/KG，微波功率為1900～2300KW，干燥物料的厚度為9～10cm，傳送帶傳送速率為0.6～0.7m/min，干燥時間為12～15min。

上述液體聚羧酸減水劑在微波干燥箱進行傳送干燥，更優選地，上述采用的微波頻率為2450MHZ，照射能量為3300KJ/KG，微波功率為2200KW；控制物料在傳送帶上的厚度為9cm，傳送帶速率為0.7m/min，干燥溫度為96℃，干燥時間為13分鐘；干燥所得的固體聚羧酸減水劑的含固量為98～100％（以質量百分含量計），固體聚羧酸減水劑性能達到相同含固量的液體聚羧酸減水劑使用性能的95％～100％。

為了提高微波干燥中的干燥效率，還在微波干燥箱上部設置蒸汽收集管，使用風機將微波蒸汽送入蒸汽收集管中，使干燥箱內為微負壓約為0.9bar（絕壓），大大提高了蒸發效率。