[發明專利]硅酸鹽水泥流化劑制備方法

在審

• 申請號: 201310022486.4
• 申請日: 2013-01-07
• 公開（公告）號: CN103214209A
• 公開（公告）日: 2013-07-24
• 發明（設計）人: 吳憲龍;趙薇;姜國偉;張震斌
• 申請（專利權）人: 遼寧工業大學
• 主分類號: C04B24/28
• 分類號: C04B24/28;C04B24/32;C08L51/08;C08F283/06;C08F220/58
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技術領域

本發明涉及一種水泥流化劑。具體說，本發明是一種用于硅酸鹽水泥拌合物的流化劑組合物，該組合物通過阻止砂漿或混凝土拌合物流動性下降從而顯著改進其和易性和流動性。

背景技術

流動性損失是水泥行業存在的一個主要問題。一直以來人們非常希望得到一種水泥流化劑，該流化劑能在較長的時間內保持混凝土砂漿流動性。為了解決這個問題人們已經合成了各種各樣的化學物質，但是這些化學物質不能完全使凝結性、流動性和力學強度等性能同時得到滿足。本發明的目的是合成一種能顯著提高硅酸鹽水泥流動性，又不顯著改變水泥凝結性能和不降低水泥力學強度的硅酸鹽水泥流化劑。

發明內容

經研究發現有下面所描述的具有特定分子結構的某些聚合物及其組合對于阻止水泥流動性下降而不引起水泥緩凝和力學強度降低具有顯著的作用。

本發明涉及一種水泥流化劑的組合物，該組合物使用了某種直鏈烯基醚和雙丙酮丙烯酰胺聚合反應的共聚物。具體地說，本發明組合流化劑由(I)具有20～40個氧化烯基單位的直鏈氧化鏈烯基醚與雙丙酮丙烯酰胺進行游離基反應的共聚物A及其與(II)具有50～100個氧化烯單位的直鏈氧化鏈烯基醚與雙丙酮丙烯酰胺進行游離基反應共聚物B的組合。

本發明所涉及的水泥流化劑及其組合物包括某種直鏈烯基醚和雙丙酮丙烯酰胺共聚物。經研究發現，有兩種特定共聚物在按照本發明所述方法使用時能實現所希望的流動性、凝結性及強度等特性的組合。每種共聚物分別具有如下式所示的直鏈烯基醚共聚用單體：

R₁O(AO)_nR₂????(I)

R₁O(AO)_mR₂????(II)

其中在上述各式中

R₁表示C_2-5鏈烯基；

R₂表示C_1-4烷基；

AO表示C_2-20氧化烯基，其中O代表氧原子，A代表一種烷基；

n表示氧化烯基數目為20至40摩爾，也即氧化烯基平均加成摩爾數為20-40；

m表示50至100的氧化烯基平均加成摩爾數；

本發明中“共聚物A”是指直鏈烯基醚I和雙丙酮丙烯酰胺的共聚物，或者部分或完全水解產物，直鏈烯基醚I與雙丙酮丙烯酰胺的摩爾百分比為12∶88至15∶85。

“共聚物B”是指直鏈烯基醚II和雙丙酮丙烯酰胺的共聚物，或者部分或完全水解產物，直鏈烯基醚II與雙丙酮丙烯酰胺的摩爾比為10∶90至13∶87。

在上述式(I)、(II)各式中，由R₁表示的C_2-5直鏈烯基包括乙烯基、丙烯基、甲基烯丙基、1，1-二甲基-2-丙烯基和3-甲基-3-丁烯基等，在這些基團中，優選使用烯丙基或甲基丙烯基。

在上述式(I)、(II)各式中，由AO表示的C_2-20氧化烯基包括氧化乙烯、氧化丙烯、氧化丁烯、氧化十二碳烯、氧化十四碳烯、氧化十六碳烯、氧化十八碳烯和氧化二十碳烯等。其中優選C_2-4氧化烯基如氧化乙烯或氧化丙烯。AO可以包括兩種或多種類型的氧化烯部分。

在上述式(I)、(II)各式中，由R₂表示的C_1-4烷基包括如甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、異丁基和叔丁基。優先選擇C_1-2的烷基。

本發明所涉及的水泥流化劑已經應用于建筑工程中，實現了使水泥混凝土獲得較高的流動性和不明顯延緩水泥凝結固化以及不降低力學強度的效果。

與傳統水泥流化劑如萘磺酸甲醛縮合物類、磺化三聚氰胺甲醛縮合物類流化劑相似，本發明水泥流化劑具有影響包括水泥混凝土組合顆粒物分散性的特性，當然該聚合物還有提高水泥砂漿流動性的作用。由共聚物A組成的添加劑無論在水化初期還是在后期都有增大水泥漿流動性的作用。

本發明共聚物A與使用的傳統的流動性調節劑相比，能更有效提高水泥砂漿或混凝土組合物顆粒的分散性。該共聚物可以由吸附在顆粒物表面上的多氧化烯基團周圍形成水化層，該水化層具有空間位阻作用，在較長的時間段里保持水泥顆粒的分散性。因此，水泥顆粒能夠極好地分散并且能夠更有效地防止流動性的下降。