[發明專利]一種可再生型植物纖維素水泥減水劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201210576741.5
• 申請日: 2012-12-26
• 公開（公告）號: CN103058575A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 李軍代;劉鋼;閆國杰;鄧國民;徐韻淳;李交;夏慶宇;邱軼;王騰飛;袁月;黃興源
• 申請（專利權）人: 上海浦東路橋建設股份有限公司;上海浦東路橋瀝青材料有限公司;上海寰保渣業處置有限公司;上?；萜止こ虣z測有限公司
• 主分類號: C04B24/38
• 分類號: C04B24/38;C04B103/30
• 代理公司: 北京市盈科律師事務所 11344
• 代理人: 郭桂峰

技術領域

本發明屬于水泥添加劑領域，具體地，涉及一種可再生型植物纖維素水泥減水劑及其制備方法。

背景技術

減水劑是在保持混凝土性能的前提下減少混凝土拌和用水量的一種混凝土外加劑。水泥減水劑作為水泥混凝土技術一種的添加劑，可提高水的溶解與分散效果，改善水泥與水的和易性能的。經過近些年的發展，形成了以來木質素磺酸鈉鹽減水劑（ML）、萘系減水劑（SNF）、磺化密胺樹脂肪族減水劑（SMF）、氨基磺酸鹽系減水劑（ASP）、聚羧酸減水劑（PC）等為主要代表的水泥減水劑系列。除木質素磺酸鈉鹽減水劑系列外，這些水泥減水劑呈現出減水率高，可到50%左右。此外，還呈現出分散性好、自修補能力強等優點。然而，這些水泥減水劑從原料組成到合成成型均無法回避能耗高、污染大的現實，例如萘系減水劑（SNF）、磺化密胺樹脂肪族減水劑（SMF）、氨基磺酸鹽系減水劑（ASP），在合成過程中大多采用刺激性氣味的甲醛為原料進行縮聚反應，磺化過程一般也都采用強腐蝕性的發煙硫酸或濃硫酸進行，這會對生產人員和周圍環境造成不利影響，并會產生大量廢渣、排放大量廢液。相比上述減水劑產品與技術，木質素磺酸鈉鹽減水劑（ML）呈現出綠色環保的特點，可其減水效率不足，一般只有5～10%左右。

在強調與重視經濟、社會、環境保護可持續發展的社會，研究、應用與發展低碳、節能、高效、環保技術彌足重要。因此，鑒于現有水泥減水劑產品與技術難以兼具高效、低碳、節能等諸多優點的，開發一種低碳、高效、節能的水泥減水劑及制備技術的意義重大，影響深遠。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術的缺點，提供一種可再生型植物纖維素水泥減水劑，所述減水劑吸水效率高，組成成分且制備過程低碳、環保。同時，本發明還提供所述可再生型植物纖維素水泥減水劑的制備方法。

為了達到上述目的，本發明提出了一種可再生型植物纖維素水泥減水劑，所述減水劑由如下組分組成：

植物纖維素、高濃度堿、氧化劑和溶劑；

植物纖維素與溶劑及高濃度堿的重量配比為1：10～15：1.5～3；

植物纖維素與溶劑及氧化劑的重量比為1：0.8～1.2：0.8～1.2；

植物纖維素與固體堿的重量比為0.8～1.2。

進一步優選地，所述植物纖維素提取自如下物質中的一種或多種：蘋果渣、精制棉、舊棉花。

進一步優選地，所述高濃度堿選自如下物質中的一種或兩種的混合物：氫氧化鈉或氫氧化鉀。

進一步優選地，所述氧化劑選自如下物質中的一種或多種的混合物：氧乙酸、過氧化氫、次氯酸。

進一步優選地，所述溶劑選自如下物質中的一種或多種的混合物：水、乙醇、氯乙醇。

同時，本發明還提供一種可再生型植物纖維素水泥減水劑的制備方法，所述方法包括如下步驟：

A、將植物纖維素加入溶劑與高濃度堿的混合溶液體系中，室溫條件下攪拌50～120min，所述植物纖維素與溶劑及高濃度堿的重量配比為1：10～15：1.5～3；

B、待步驟A完成后，加入溶劑與氧化劑的混合溶液體系，在50～80℃溫度條件下攪拌反應30～60min，所述植物纖維素與溶劑及氧化劑的重量比為1：0.8～1.2：0.8～1.2；

C、加入固體堿，所述植物纖維素與固體堿的重量比為0.8～1.2，攪拌20～50min，然后再次加入溶劑與氧化劑的混合溶液體系，所述植物纖維素與溶劑及高濃度堿的重量配比為1：10～15：1.5～3。

D、重復步驟C2～4遍，用乙醇溶液在40～60℃條件下攪拌溶解步驟C中所獲得的產物，過濾并蒸干。

進一步優選地，在步驟D中，所述乙醇溶液的濃度為60～90%。

本發明的有益效果在于：

在現有技術中，傳統的混凝土減水劑如：萘系減水劑（SNF）、磺化密胺樹脂肪族減水劑（SMF）、氨基磺酸鹽系減水劑（ASP），雖然呈現出減水率高，可到50%左右，還呈現出分散性好、自修補能力強等優點。然而，這些水泥減水劑從原料組成到合成成型均無法回避能耗高、污染大的現實。木質素磺酸鈉鹽減水劑（ML）呈現出綠色環保的特點，可其減水效率不足，一般只有5～10%左右。