[發(fā)明專利]一種制備早強(qiáng)型聚羧酸減水劑的方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910162294.0
• 申請(qǐng)日: 2019-02-21
• 公開（公告）號(hào): CN111592622B
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 章德玉;張惠琴;劉巋;司長代;王鵬;張建斌;李志鋒;唐慧安;左國防;王小芳;劉新文;雷新有;呂玲玲;郭峰;劉流;趙愛英
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天水師范學(xué)院
• 主分類號(hào): C08F283/06
• 分類號(hào): C08F283/06;C08F251/00;C08F220/06;C08F228/02;C08F222/02;C04B24/16;C04B103/30
• 代理公司: 北京慕達(dá)星云知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 崔自京

本發(fā)明公開了一種制備早強(qiáng)型聚羧酸減水劑的方法及裝置。本發(fā)明方法根據(jù)不同性能或功能原料的有機(jī)組合，采用多元共聚方法合成早強(qiáng)型聚羧酸減水劑，原料包括不飽和聚醚大單體、不飽和羧酸小單體、淀粉及其改性淀粉類單體、早強(qiáng)型功能單體、自來水凈化劑、防腐劑、引發(fā)劑、鏈轉(zhuǎn)移劑、氧化劑、還原劑和堿液構(gòu)成。本發(fā)明方法制備的減水劑不僅減水率高、保坍性能好，且早期強(qiáng)度發(fā)展較快，凝結(jié)時(shí)間縮短，改善了制備緩凝型聚羧酸減水劑生產(chǎn)系統(tǒng)的可操作性、普適性，提高了工作效率、產(chǎn)品成分均一性和質(zhì)量的穩(wěn)定性，具有結(jié)構(gòu)新穎、簡單連續(xù)、操作方便、占地面積小、加工成本低和易于工業(yè)化的特點(diǎn)，具有潛在的工業(yè)化價(jià)值和應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明型涉及混凝土減水劑制備領(lǐng)域，具體涉及一種制備早強(qiáng)型聚羧酸減水劑的方法及裝置。

背景技術(shù)

聚羧酸減水劑是新一代高效減水劑，根據(jù)其性能和使用場合又分為緩凝型、緩釋型、早強(qiáng)型、保坍型、抗泥型、抗鹽型、綜合型等，近年來國內(nèi)外學(xué)者及其生產(chǎn)技術(shù)人員對(duì)不同功能的聚羧酸減水劑的制備方法進(jìn)行了大量的研究，無論是在理論研究還是生產(chǎn)實(shí)踐研究中都取得了很好的成績。但有些遺憾的是，幾乎絕大部分研究還在實(shí)驗(yàn)室搖瓶小試階段，距離產(chǎn)業(yè)化還有很大的距離，目前還沒有研制出采用多元聚合方法合成早強(qiáng)型聚羧酸減水劑的高效通用產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)工藝方法和設(shè)備裝置。

聚羧酸減水劑的制備方法通常涉及化工固-液反應(yīng)體系，相應(yīng)就有固相和液相加料裝置、反應(yīng)釜反應(yīng)裝置和加熱裝置等。目前常用的聚羧酸減水劑制備時(shí)，液相反應(yīng)物流動(dòng)性好，通過流量計(jì)和管道輸送加料很容易實(shí)現(xiàn)加入反應(yīng)釜中。而對(duì)固相加料，尤其是粉料加料，由于粉體的流動(dòng)性不好，對(duì)其加入反應(yīng)容器中就變得非常困難，通常固相反應(yīng)物加料采用計(jì)量稱重后緩慢人工加入反應(yīng)器中，或通過皮帶輸送機(jī)或真空加料裝置加入反應(yīng)器中。

而對(duì)生產(chǎn)過程或生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)過程中的反應(yīng)釜，通常采用“I”型、“L”型、“H”型或“U”方式設(shè)計(jì)和安裝多個(gè)反應(yīng)釜，反應(yīng)原料罐只能架設(shè)在反應(yīng)釜的正上方加料，其中反應(yīng)固料罐放料通過一個(gè)皮帶輸送機(jī)只能運(yùn)輸至一個(gè)反應(yīng)釜內(nèi)，一條皮帶輸送機(jī)不能對(duì)幾個(gè)反應(yīng)釜加料，出現(xiàn)反應(yīng)粉料加料困難的問題。因此，對(duì)多個(gè)反應(yīng)容器加入粉料，就需要多個(gè)反應(yīng)原料儲(chǔ)罐配合多條皮帶輸送帶，使得加料系統(tǒng)變得復(fù)雜化。

同時(shí)，反應(yīng)所得減水劑放入儲(chǔ)料罐中，儲(chǔ)料罐中減水劑存放一段時(shí)間后出現(xiàn)沉淀而影響其性能的問題。

為解決上述問題，科研工作者和生產(chǎn)技術(shù)人員必研發(fā)出采用多元聚合高效制備早強(qiáng)型聚羧酸減水劑的通用的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)方法和設(shè)備裝置，便于多元聚合的多種固液物料的高效精準(zhǔn)加料、高效反應(yīng)和防沉淀的儲(chǔ)料裝置，幾乎可以滿足各種早強(qiáng)型聚羧酸減水劑生產(chǎn)系統(tǒng)之需要。但目前還未見一套具有普適、高效的多元聚合制備早強(qiáng)型聚羧酸減水劑產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)方法和設(shè)備裝置的相關(guān)報(bào)道

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出一種制備早強(qiáng)型聚羧酸減水劑的方法，本發(fā)明的第二個(gè)目的在于提出一種制備早強(qiáng)型聚羧酸減水劑的裝置；本發(fā)明裝置充分利用環(huán)形矩陣分布式結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)思維，提供一套加料-反應(yīng)-儲(chǔ)存裝置均為環(huán)形矩陣分布式的高效制備早強(qiáng)型聚羧酸減水劑的生產(chǎn)方法和設(shè)備裝置，有效地解決了目前采用多元聚合方法制備早強(qiáng)型聚羧酸減水劑的生產(chǎn)方法和生產(chǎn)裝置中存在的絕大部分問題，極大改善了制備早強(qiáng)型聚羧酸減水劑反應(yīng)生產(chǎn)系統(tǒng)的可操作性、普適性，提高了工作效率、產(chǎn)品成分均一性和質(zhì)量的穩(wěn)定性。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所述一種制備早強(qiáng)型聚羧酸減水劑的方法，實(shí)現(xiàn)步驟如下：采用多元共聚法合成早強(qiáng)型聚羧酸減水劑，所采用的合成原料，以重量份數(shù)計(jì)：包括不飽和聚醚大單體A 100份、不飽和羧酸小單體B 20～60份、淀粉及其改性淀粉類單體C 5～20份、早強(qiáng)型功能單體D 10～20份、自來水凈化劑E 80～100份、防腐劑F 0.05份、引發(fā)劑G0.5～3份、鏈轉(zhuǎn)移劑H 0.5～0.8份、氧化劑I 0.3～3份、還原劑J 0.1～0.5份和堿液K構(gòu)成，所述堿液K的加入量為調(diào)節(jié)至混合原料后pH值為6-7；