[發(fā)明專利]以順酐渣為原料的聚羧酸系混凝土減水劑及其制備方法

無效

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• 申請日: 2012-06-29
• 公開（公告）號: CN102718428A
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 賈吉堂;王景華;張靜;段斌;江鵬飛;段建林;張培林
• 申請（專利權(quán)）人: 山東華偉銀凱建材科技股份有限公司
• 主分類號: C04B24/16
• 分類號: C04B24/16;C04B28/04;C04B103/30
• 代理公司: 青島發(fā)思特專利商標(biāo)代理有限公司 37212
• 代理人: 馬俊榮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及混凝土添加劑領(lǐng)域，具體來說，涉及一種以順酐渣為原料的聚羧酸系混凝土減水劑及其制備方法。

背景技術(shù)

生產(chǎn)順酐的廢渣，顏色類似于土，呈酸性，如果直接廢棄會給環(huán)境帶來極大的危害。順酐廢渣的主要成分是順酐、順丁烯二酸、反丁烯二酸和其他小分子的酸。目前順酐渣的回收利用的主要途徑之一是用于生產(chǎn)富馬酸，順酐渣生產(chǎn)富馬酸需經(jīng)過催化異構(gòu)化、脫色，以及活性炭的再生等工藝過程，過程繁瑣，工藝較復(fù)雜，處理成本相對較高，并且其中含有的氧化偶聯(lián)物質(zhì)難以通過脫色過程除去。順酐渣還用于生產(chǎn)酯類如：富馬酸二甲酯、丁二酸二酯的生產(chǎn)，酯類的生產(chǎn)雖可以回收高附加值的產(chǎn)品，但是需要經(jīng)過蒸餾分離，設(shè)備投資大。

廢渣中的順丁烯二酸和反丁烯二酸均是合成聚羧酸減水劑的主要原料之一，并且混凝土減水劑對物料顏色的要求較低，因此將順酐渣直接用于聚羧酸減水劑的合成將會大大降低處理成本，簡化處理工藝，拓寬順酐渣的使用領(lǐng)域，同時降低聚羧酸減水劑的生產(chǎn)成本，為順酐渣的回收利用和聚羧酸減水劑的“平民化”帶來廣闊的發(fā)展空間，而且對環(huán)境保護(hù)和廢物資源化具有積極意義。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種高性能、低成本的以順酐渣為原料的聚羧酸系混凝土減水劑。

本發(fā)明另一個目的在于提供上述以順酐渣為原料的聚羧酸系混凝土減水劑的制備方法。

本發(fā)明所述的以順酐渣為原料的聚羧酸系混凝土減水劑，其特征在于，由如下質(zhì)量份數(shù)的原料經(jīng)聚合反應(yīng)制備而成：120~130份烯丙基聚氧乙烯醚、30~40份順酐渣、3~7份鏈轉(zhuǎn)移劑和3~9份引發(fā)劑，

其中，順酐渣是順酐生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢渣及廢水中結(jié)晶物，有效成分包括順酐、馬來酸和富馬酸。

其中：

所述烯丙基聚氧乙烯醚分子量為1200~2400。

所述鏈轉(zhuǎn)移劑為烯丙基磺酸鈉或甲基烯丙基磺酸鈉中的一種或兩種任意比例的混合物。

所述引發(fā)劑為過硫酸鉀或過硫酸銨中的一種或兩種任意比例的混合物。

制備方法包括以下步驟：

1）將符合比例的烯丙基聚氧乙烯醚、順酐渣加入水中攪拌并升溫至60~65℃；

2）向步驟1）得到的溶液中加入鏈轉(zhuǎn)移劑和引發(fā)劑，進(jìn)行聚合反應(yīng)；

3）反應(yīng)完畢后降溫，用堿溶液調(diào)節(jié)pH值，得到聚羧酸系混凝土減水劑。

其中，所述水為200~230重量份。

所述聚合反應(yīng)分兩個階段：

第一階段：升溫至70~75℃恒溫反應(yīng)1.0~1.5h；

第二階段：升溫至75~80℃恒溫反應(yīng)1.5~2.0h。

所述溫度降至25~30℃。

所述pH值為6.0~8.0。

所述堿溶液為47%的氫氧化鈉溶液。

使用方法為：凈漿中該減水劑摻入折固量為水泥重量的0.15%~0.30%，混凝土中該減水劑摻入量為膠凝材料重量的0.25%~0.45%。

本發(fā)明所具有的有益效果是：

1、利用順酐渣制備的聚羧酸系混凝土減水劑，通過調(diào)整減水劑的用量可完全替代純順酐合成的減水劑，可以緩解由于原材料價格的大幅提高而引起的混凝土外加劑供需矛盾，提高產(chǎn)品的競爭力；同時由于順酐渣中還含有其他小分子的酸以及有機(jī)物，對減輕減水劑對沙石含泥量敏感性具有積極的意義；

2、利用順酐渣合成聚羧酸減水劑可以減少順酐渣給環(huán)境帶來的污染；

3、順酐渣直接作為聚羧酸減水劑的合成原料可以極大的降低順酐渣的處理成本。

具體實施方式

以下結(jié)合實施例具體說明本發(fā)明。

實施例1

本發(fā)明所述的以順酐渣為原料的聚羧酸系混凝土減水劑，由如下質(zhì)量份數(shù)的原料經(jīng)聚合反應(yīng)制備而成：120份烯丙基聚氧乙烯醚、35份順酐渣、5份甲基丙烯磺酸鈉和7份過硫酸鉀，

其中，順酐渣是順酐生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢渣及廢水中結(jié)晶物，有效成分包括順酐、馬來酸和富馬酸。

制備方法包括以下步驟：

1）將烯丙基聚氧乙烯醚、順酐渣加入205份水中攪拌并升溫至55℃；

2）向步驟1）得到的溶液中加入甲基丙烯磺酸鈉和過硫酸鉀，進(jìn)行聚合反應(yīng)；

3）反應(yīng)完畢后降溫至30℃，用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH值至7，得到聚羧酸減水劑。

其中：聚合反應(yīng)分兩個階段：

第一階段：升溫至70℃恒溫反應(yīng)1.5h；

第二階段：升溫至80℃恒溫反應(yīng)1.5h。

實施例2