專(zhuān)利名稱(chēng)：水泥基材料的增粘劑和制備方法及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及建筑材料領(lǐng)域，具體地說(shuō)是涉及水泥基材料的增粘劑和制備方法及 其在混凝土施工中的應(yīng)用。
技術(shù)背景在現(xiàn)代混凝土施工中，大流動(dòng)性混凝土和自密實(shí)混凝土由于其具有高施工性， 應(yīng)用越來(lái)越廣泛。但是大流動(dòng)性混凝土和自密實(shí)混凝土在施工過(guò)程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn) 離析和泌水的現(xiàn)象，對(duì)施工操作和工程質(zhì)量具有不利影響。因此需要在其中加入 一定量使其保持粘性和堅(jiān)固性的物質(zhì)。以往應(yīng)用的增粘劑主要是纖維素醚類(lèi)物質(zhì)， 主要有羧甲基纖維素鈉、甲基纖維素、乙基纖維素、羥丙基甲基纖維素醚等。 它們?cè)谝欢ǔ潭壬细纳屏舜罅鲃?dòng)性混凝土和自密實(shí)混凝土的堅(jiān)固性和勻質(zhì)性，但 是其高價(jià)位，不利于推廣應(yīng)用。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種水泥基材料的增粘劑和制備方法及其應(yīng)用。 技術(shù)方案本發(fā)明以植物中含酚羥基的甲基苯丙烷提取物，在催化劑作用下與羧酸單體 發(fā)生酯化反應(yīng)后與羧酸共聚，或與酰胺類(lèi)物質(zhì)接枝共聚，獲得具有梳形結(jié)構(gòu)的產(chǎn) 物水泥基材料的增粘劑，其化學(xué)結(jié)構(gòu)式如下<formula>formula see original document page 3</formula>式中R,代表一H、 一CH3、 — (CH2) —CH3; R2代表一H、 —CH3、 一 (CH2)n—CH3; m的范圍為2 40; 112的范圍為2~40; 113的范圍為2 40。上述增粘劑的制備工藝步驟如下(1)酯化反應(yīng)將羧酸類(lèi)單體與含酚羥基 的甲基苯丙烷在催化劑存在的條件下，升溫，進(jìn)行酯化反應(yīng)；(2)共聚反應(yīng)將羧酸類(lèi)單體加入到步驟(1)得到的酯化產(chǎn)物中，加入過(guò)硫酸鹽引發(fā)劑，進(jìn)行接枝共聚反應(yīng)，然后滴加濃度為37%的甲醛溶液，保溫反應(yīng)；(3)中和反應(yīng)用堿溶 液調(diào)節(jié)步驟(2)的反應(yīng)混合液PH值為6 7，得本發(fā)明產(chǎn)物的液劑。上述步驟(1)中所述的羧酸類(lèi)單體為丙烯酸、甲基丙烯酸或馬來(lái)酸；本反 應(yīng)的催化劑為磺酸類(lèi)催化劑的硫酸、氨基磺酸或?qū)妆交撬幔簧鲜霾襟E(2)中所 述的過(guò)硫酸鹽引發(fā)劑為過(guò)硫酸鉀或過(guò)硫酸銨；上述步驟(3)中和反應(yīng)所述的堿溶 液為NaOH、 K0H、 ^20)3或NH40H。上述步驟(1)酯化反應(yīng)溫度在80 110'C,反應(yīng)時(shí)間1 12小時(shí)；步驟(2) 共聚反應(yīng)溫度在75 105'C，反應(yīng)時(shí)間1 6小時(shí),羧酸類(lèi)單體與酯化產(chǎn)物按1:(1 6) mol比例投入，加入甲醛的反應(yīng)時(shí)間為0.5 2小時(shí)。本發(fā)明的增粘劑在大流動(dòng)性混凝土、自密實(shí)混凝土和砂槳施工中的應(yīng)用本發(fā)明為液劑，使用時(shí)以占膠凝材料質(zhì)量分?jǐn)?shù)萬(wàn)分之1 5的比例摻入到水泥 基材料中，能夠賦予水泥基材料合適的稠度和和易性。本發(fā)明能夠使拌和水均勻 地分布在水泥基材料中，并且能夠保持長(zhǎng)期的穩(wěn)定，不泌出來(lái)。同時(shí)本發(fā)明增加 了漿體的黏度，使集料等顆粒不容易運(yùn)動(dòng)，因而有效地防止了離析，使水泥基材 料始終保持較好的均勻性。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明是利用造紙廢液，提取含酚羥基的甲基苯丙烷類(lèi)高分子物質(zhì)，與羧酸單 體接枝共聚，合成了一種新型水泥基材料的增粘劑，節(jié)約了資源，降低了成本， 保護(hù)了環(huán)境。本發(fā)明制備方法操作簡(jiǎn)單，實(shí)用性強(qiáng)，較易實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。本發(fā)明對(duì) 混凝土、砂漿等水泥基材料具有顯著的增粘效果，可有效解決大流動(dòng)性混凝土和 自密混凝土在施工過(guò)程中出現(xiàn)離析和泌水問(wèn)題。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例l、水泥基材料的增粘劑的制備方法。(1) 將10份丙烯酸、50份含酚羥基的甲基苯丙垸以及催化劑濃硫酸加入到 四口燒瓶中，邊攪拌邊升溫至90士2'C，酯化反應(yīng)6小時(shí)；在反應(yīng)完畢后再加入3 份丙烯酸和催化劑過(guò)硫酸鉀，反應(yīng)溫度為85士2'C，反應(yīng)3小時(shí)，然后滴加濃度為 37%的甲醛溶液20份，反應(yīng)l小時(shí)；反應(yīng)完畢后用NaOH調(diào)節(jié)反應(yīng)混合液的ra為 6 7。(2) 將10份馬來(lái)酸、50份含酚羥基的甲基苯丙垸以及催化劑對(duì)甲苯磺酸加 入到四口燒瓶中，邊攪拌邊升溫至90士2'C，酯化反應(yīng)6小時(shí)；在反應(yīng)完畢后再加 入1.7份馬來(lái)酸和催化劑過(guò)硫酸銨，反應(yīng)溫度為85土2'C，反應(yīng)3小時(shí)，然后滴加濃度為37%的甲醛溶液20份，反應(yīng)1小時(shí)，反應(yīng)完畢后用KOH調(diào)節(jié)反應(yīng)混合液的 PH為6 7。實(shí)施例2、增粘劑的應(yīng)用實(shí)例本發(fā)明在大摻量粉煤灰自密實(shí)混凝土中的應(yīng)用實(shí)例水泥230kg,粉煤灰 230kg，砂900kg， 5 20rara石子800kg，水170kg，高效減水劑1. 5kg,本發(fā)明的增 粘劑138g。拌和后混凝土的指標(biāo)如下:坍落擴(kuò)展度700醒，J—環(huán)擴(kuò)展度660mm， L 一型盒髙度比0.87， U—型盒流動(dòng)高度330mm，混凝土粘度65Pa S，保水增粘效 果明顯，無(wú)明顯離析和泌水現(xiàn)象。
權(quán)利要求
1、一種水泥基材料的增粘劑，其特征在于它是由下列化學(xué)結(jié)構(gòu)式的化合物式中R1代表-H、-CH3、-(CH2)n-CH3；R2代表-H、-CH3、-(CH2)n-CH3；n1的范圍為2～40；n2的范圍為2～40；n3的范圍為2～40。
2、 一種制備權(quán)利要求1所述的增粘劑的方法，其制備步驟如下(1) 酯化反應(yīng)將羧酸類(lèi)單體與含酚羥基的甲基苯丙垸在催化劑存在的條件 下，升溫，進(jìn)行酯化反應(yīng)；(2) 共聚反應(yīng)將羧酸類(lèi)單體加入到步驟(1)得到的酯化產(chǎn)物中，加入過(guò) 硫酸鹽引發(fā)劑，進(jìn)行接枝共聚反應(yīng)，然后滴加濃度為37%的甲醛溶液，保溫反應(yīng);(3) 中和反應(yīng)用堿溶液調(diào)節(jié)步驟(2)的反應(yīng)混合液PH值為6 7，得本發(fā)明產(chǎn)物的液劑。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于在步驟(1)中所述的羧酸類(lèi)單體為丙稀酸、甲基丙稀酸或馬來(lái)酸。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于在步驟(1)中所述的催化劑為 磺酸類(lèi)催化劑的硫酸、氨基磺酸或?qū)妆交撬帷?br> 5、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于在步驟(1)的酯化反應(yīng)溫度為 80°C-ll(TC，反應(yīng)時(shí)間為1-12小時(shí)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于在步驟(2)中所述羧酸類(lèi)單體 與酯化產(chǎn)物按l: 1-6mol比投入，加入甲醛溶液的反應(yīng)時(shí)間為0.5-2小時(shí)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于在步驟(2)中所述的過(guò)硫酸鹽 弓I發(fā)劑為過(guò)硫酸鉀或過(guò)硫酸銨。
8、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于在步驟(2)的共聚反應(yīng)溫度為 75。C-105。C，反應(yīng)時(shí)間1-6小時(shí)。
9、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于在步驟(3)中所述的堿溶液為 NaOH、 K0H、化20)3或NH40H。
10、 如權(quán)利要求1所述的增粘劑在大流動(dòng)性混凝土、自密實(shí)混凝土和砂漿施工中 的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種水泥基材料的增粘劑和制備方法及其應(yīng)用，它是利用造紙廢液，提取含酚羥基的甲基苯丙烷，在催化劑的作用下與羧酸單體發(fā)生酯化反應(yīng)后再與羧酸共聚，或與酰胺類(lèi)物質(zhì)接枝共聚，獲得具有梳形結(jié)構(gòu)的產(chǎn)物——水泥基材料的增粘劑。將該增粘劑摻入到水泥基材料中，能夠賦予水泥基材料合適的稠度及和易性，使拌和的水均勻地分布在水泥基材料中，并能保持長(zhǎng)期穩(wěn)定，不泌出來(lái)，同時(shí)本發(fā)明增加了漿體的粘度，使集料等顆粒不容易運(yùn)動(dòng)，因而有效地防止離析，使水泥基材料始終保持較好的均勻性。
文檔編號(hào)C04B24/26GK101239794SQ20071019200
公開(kāi)日2008年8月13日 申請(qǐng)日期2007年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月28日
發(fā)明者楊培杰, 潘云峰, 蔣亞清 申請(qǐng)人:河海大學(xué)