專利名稱：：一種粉體聚羧酸高性能減水劑的制備方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及建筑材料領域中的一種混泥土外加劑，具體涉及一種粉體聚羧酸高性能減水劑的制備方法。
背景技術：
：進幾年來，聚羧酸系高性能減水劑在鐵路、橋梁、水利水電等混泥土工程建設領域得到了快速發(fā)展并成功推廣應用，產(chǎn)生了巨大的技術、經(jīng)濟和社會效益。但目前聚羧酸系高性能減水劑是以液體為主，并且固含量以20%為主，給長距離運輸帶來高成本問題，并且不能直接應用單組分干粉砂漿中。為了使聚羧酸系高性能減水劑粉體化，科技工作者做了大量工作。中國發(fā)明專利CN1844021A，公開了制備聚羧酸減水劑的濃縮方法，在生產(chǎn)聚羧酸減水劑高分子聚合物的過程中，當聚合物合成工藝結束后，直接將聚合物的含水體系在原反應器中或轉入其它容器中，從合成工藝結束后的溫度開始轉入靜置，同時降溫，使聚合物從水體系中分離出來，并沉淀在容器下部，然后通過物理方法將沉淀的聚合物與水分離，從而獲得固含量為50%以上的含水聚羧酸聚合物產(chǎn)品。此發(fā)明雖明顯提高了聚合物的固含量，在一定程度上減少了運輸成本，但并沒有使聚合物呈干粉狀態(tài)，還不能直接用在干混砂漿中。中國發(fā)明專利CN1919772A，公開了一種粉體聚羧酸減水劑的制備方法，從改造噴霧塔、調(diào)整噴霧工藝來解決物料團聚和粘壁問題。此發(fā)明只是改善設備，但并沒從聚合物本身的特性著手，使聚合物適合噴霧。中國發(fā)明專利CN101189197A公開了粉狀水泥分散劑的制備方法，通過控制在該共聚物中含有的羧基的中和度不高于預定值，或采用含具有預定碳原子數(shù)的鏈烯基的不飽和聚烷撐二醇醚類單體作為在共聚物中產(chǎn)生重復單元的單體，使難以粉碎的含有聚羧酸類聚合物的溶液能夠被粉碎而不失去其分散性能。此發(fā)明主要通過冷凍一研磨方法實現(xiàn)其粉體化，操作較復雜，成本高。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是根據(jù)現(xiàn)有技術的缺陷，提供一種種粉體聚羧酸高性能減水劑的制備方法。本發(fā)明的目的通過以下技術方案實現(xiàn)的一種粉體聚羧酸高性能減水劑的制備方法，在引發(fā)劑和鏈轉移劑存在的條件下，由一定摩爾比的大分子量單體和小分子量單體，在一定溫度的水溶液中，攪拌，進行聚合反應，聚合反應結束后，向反應液加入堿性化合物，調(diào)整PH值為7士1，噴霧干燥而獲得得粉體聚羧酸高性能減水劑，所述的引發(fā)劑為過硫酸銨，所述的鏈轉移劑為十二烷基硫醇或巰基丙酸，所述的大分子量單體與小分子量單體的摩爾比控制在12.55，所述的溫度為7585°C。所述的大分子量單體由不飽和羧酸與單甲氧基聚乙二醇醚在阻聚劑、催化劑條件下，反應溫度為100130°c，真空度控制在0.070.09Mpa酯化而成。所述單甲氧基聚乙二醇醚的分子量在6002000。所述不飽和羧酸是指丙烯酸、甲基丙烯酸中的一種。所述阻聚劑是對苯二酚、吩噻嗪、哌啶自由酮中的一種。所述催化劑是指濃硫酸、對甲苯磺酸中的一種。所述小分子單體是甲基丙烯酸、丙烯酸、丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥丙酯、丙烯酰胺、丙烯腈中的一種。所述噴霧干燥是聚羧酸減水劑溶液通過離心式噴霧干燥機的離心盤高速甩出形成霧滴，在進風溫度180230°C，出風溫度80120°C，以及在進風管道同時加入防粘劑的條件下干燥。所述的防粘劑是1250目的碳酸鈣、1250目的滑石粉中一種。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比較，其突出特點和顯著優(yōu)點1、本發(fā)明從理論上限定了只要控制聚羧酸減水劑聚合物的短側鏈與長側鏈的比例范圍，即控制大分子單體與小分子單體的摩爾比，聚羧酸減水劑聚合物就可以很容易地進行噴霧干燥，所得粉末具有很好的流動性和可溶性。2、本發(fā)明制備的粉體聚羧酸減水劑的固含量高，大于等于97%，可降低輸送、儲存的難度，可使用紙質(zhì)包裝，降低包裝成本，并且儲存穩(wěn)定性好，儲存期長。具體實施例方式下面對本發(fā)明的較佳實施例進行詳細闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點和特征能更易于被本領域技術人員理解，從而對本發(fā)明的保護范圍做出更為清楚明確的界定。實施例一大單體的制備稱取單甲氧基聚乙二醇醚(分子量1200)530克，單甲氧基聚乙二醇醚(分子量600)250克，丙烯酸68克，98%的濃硫酸16克，對苯二酚5克，放于酯化真空裝置中，加熱至110°C，并在此溫度下反應9小時，真空維持在0.07Mpa，使反應體系生成的水分離出來。稱取80克水于四口燒瓶中，開起攪拌，并水浴加熱至81°C，在此時滴加200克上述制備的大單體、3克十二烷基硫醇、45克甲基丙烯酸、2克甲基丙烯酸羥乙酯、100克蒸餾水的混合物，3小時滴完；同時滴加10克過硫酸銨、80克蒸餾水的混合物，3.5小時滴完。在此期間，溫度控制在81士2°C.滴加完后保溫1.5小時。保溫完后降溫至40°C，用堿液把pH值調(diào)至6至8，即得聚羧酸減水劑水溶液。取上述方法制得的聚羧酸減水劑溶液5000克，通過蠕動泵打入到離心噴霧干燥塔中，同時在進風管道均勻加入1250目的碳酸鈣200克。進風溫度控制在180°C，出風溫度控制在100°C，即可得到流動性很好的聚羧酸減水劑粉末。實施例二大單體的制備稱取單甲氧基聚乙二醇醚(分子量2000)300克，單甲氧基聚乙二醇醚(分子量800)600克，甲基丙烯酸84克，對甲苯磺酸18克，對苯二酚6克，放于酯化真空裝置中，加熱至130°C，并在此溫度下反應6小時，真空維持在0.08Mpa，使反應體系生成的水分離出來。稱取80克水于四口燒瓶中，開起攪拌，并水浴加熱至81°C，在此時滴加200克上述制備的大單體、2克巰基丙酸、41克丙烯酸、2克丙烯酸羥乙酯、100克蒸餾水的混合物，3小時滴完；同時滴加8克過硫酸銨、80克蒸餾水的混合物，3.5小時滴完。在此期間，溫度控制在81士2°C.滴加完后保溫1.5小時。保溫完后降溫至40°C，用堿液把pH值調(diào)至6至8，即得聚羧酸減水劑水溶液。取上述方法制得的聚羧酸減水劑溶液5000克，通過蠕動泵打入到離心噴霧干燥塔中，同時在進風管道均勻加入1250目的滑石粉200克。進風溫度控制在200°C，出風溫度控制在80°C，即可得到流動性很好的聚羧酸減水劑粉末。實施例三大單體的制備稱取單甲氧基聚乙二醇醚(分子量1200)530克，單甲氧基聚乙二醇醚(分子量1000)250克，丙烯酸68克，98%的濃硫酸16克，哌啶自由酮1克，放于酯化真空裝置中，加熱至110°C，并在此溫度下反應9小時，真空維持在0.09Mpa，使反應體系生成的水分離出來。稱取80克水于四口燒瓶中，開起攪拌，并水浴加熱至81°C，在此時滴加200克上述制備的大單體、3克巰基丙酸、80克甲基丙烯酸、1克丙烯酰胺、100克蒸餾水的混合物，3小時滴完；同時滴加12克過硫酸銨、110克蒸餾水的混合物，3.5小時滴完。在此期間，溫度控制在81士2°C.滴加完后保溫1.5小時。保溫完后降溫至40°C，用堿液把pH值調(diào)至6至8，即得聚羧酸減水劑水溶液。取上述方法制得的聚羧酸減水劑溶液5000克，通過蠕動泵打入到離心噴霧干燥塔中，同時在進風管道均勻加入1250目的碳酸鈣220克。進風溫度控制在180°C，出風溫度控制在100°C，即可得到流動性很好的聚羧酸減水劑粉末。實施例四大單體的制備稱取單甲氧基聚乙二醇醚(分子量2000)530克，單甲氧基聚乙二醇醚(分子量1200)250克，甲基丙烯酸50克，98%的濃硫酸16克，吩噻嗪0.8克，放于酯化真空裝置中，加熱至120°C，并在此溫度下反應7小時，真空維持在0.08Mpa，使反應體系生成的水分離出來。稱取80克水于四口燒瓶中，開起攪拌，并水浴加熱至81°C，在此時滴加200克上述制備的大單體、2克十二烷基硫醇、25克丙烯酸、2克丙烯腈、100克蒸餾水的混合物，3小時滴完；同時滴加7克過硫酸銨、60克蒸餾水的混合物，3.5小時滴完。在此期間，溫度控制在81士2°C.滴加完后保溫1.5小時。保溫完后降溫至40°C，用堿液把pH值調(diào)至6至8，即得聚羧酸減水劑水溶液。取上述方法制得的聚羧酸減水劑溶液5000克，通過蠕動泵打入到離心噴霧干燥塔中，同時在進風管道均勻加入1250目的碳酸鈣180克。進風溫度控制在180°C，出風溫度控制在120°C，即可得到流動性很好的聚羧酸減水劑粉末。實施例五大單體的制備稱取單甲氧基聚乙二醇醚(分子量1200)530克，單甲氧基聚乙二醇醚(分子量800)250克，丙烯酸60克，98%的濃硫酸16克，對苯二酚6克，放于酯化真空裝置中，加熱至120°C，并在此溫度下反應7小時，真空維持在0.07Mpa，使反應體系生成的水分離出來。稱取80克水于四口燒瓶中，開起攪拌，并水浴加熱至81°C，在此時滴加200克上述制備的大單體、3克十二烷基硫醇、50克甲基丙烯酸、2克甲基丙烯酸羥丙酯、100克蒸餾水的混合物，3小時滴完；同時滴加8克過硫酸銨、110克蒸餾水的混合物，3.5小時滴完。在此期間，溫度控制在81士2°C.滴加完后保溫1.5小時。保溫完后降溫至40°C，用堿液把pH值調(diào)至6至8，即得聚羧酸減水劑水溶液。取上述方法制得的聚羧酸減水劑溶液5000克，通過蠕動泵打入到離心噴霧干燥塔中，同時在進風管道均勻加入1250目的滑石粉220克。進風溫度控制在230°C，出風溫度控制在80°C，即可得到流動性很好的聚羧酸減水劑粉末。將以上實施例生產(chǎn)的聚羧酸減水劑粉末應用于混泥土，實驗情況列于下表<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>由表可以看出由于聚羧酸減水劑粉末具有很好的流動性和可溶性，運用到混泥土中，含氣量均在5%以下，同時混泥土的耐久性和工作性也得到了改善。以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關工作人員完全可以在不偏離本項發(fā)明技術思想的范圍內(nèi)，進行多樣的變更以及修改。本項發(fā)明的技術性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權利要求范圍來確定其技術性范圍。權利要求一種粉體聚羧酸高性能減水劑的制備方法，在引發(fā)劑和鏈轉移劑存在的條件下，由一定摩爾比的大分子量單體和小分子量單體，在一定溫度的水溶液中，攪拌，進行聚合反應，聚合反應結束后，向反應液加入堿性化合物，調(diào)整PH值為7±1，噴霧干燥而獲得得粉體聚羧酸高性能減水劑，其特征在于，所述的引發(fā)劑為過硫酸銨，所述的鏈轉移劑為十二烷基硫醇或巰基丙酸，所述的大分子量單體與小分子量單體的摩爾比控制在1∶2.5～5，所述的溫度為75～85℃。2.根據(jù)權利要求1所述的一種粉體聚羧酸高性能減水劑的制備方法，其特征在于，所述的大分子量單體由不飽和羧酸與單甲氧基聚乙二醇醚在阻聚劑、催化劑條件下，反應溫度為100130°C，真空度控制在0.070.09Mpa酯化而成。3.根據(jù)權利要求2所述的一種粉體聚羧酸高性能減水劑的制備方法，其特征在于，所述單甲氧基聚乙二醇醚的分子量在6002000。4.根據(jù)權利要求2所述的一種粉體聚羧酸高性能減水劑的制備方法，其特征在于，所述不飽和羧酸是指丙烯酸、甲基丙烯酸中的一種。5.根據(jù)權利要求2所述的一種粉體聚羧酸高性能減水劑的制備方法，其特征在于，所述阻聚劑是對苯二酚、吩噻嗪、哌啶自由酮中的一種。6.根據(jù)權利要求2所述的一種粉體聚羧酸高性能減水劑的制備方法，其特征在于，所述催化劑是指濃硫酸、對甲苯磺酸中的一種。7.根據(jù)權利要求1所述的一種粉體聚羧酸高性能減水劑的制備方法，其特征在于，所述小分子單體是甲基丙烯酸、丙烯酸、丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥丙酯、丙烯酰胺、丙烯腈中的一種。8.根據(jù)權利要求1所述的一種粉體聚羧酸高性能減水劑的制備方法，其特征在于，所述噴霧干燥是聚羧酸減水劑溶液通過離心式噴霧干燥機的離心盤高速甩出形成霧滴，在進風溫度180230°C，出風溫度80120°C，以及在進風管道同時加入防粘劑的條件下干燥9.根據(jù)權利要求8所述的一種粉體聚羧酸高性能減水劑的制備方法，其特征在于，所述的防粘劑是1250目的碳酸鈣、1250目的滑石粉中一種。全文摘要本發(fā)明公開了一種粉體聚羧酸高性能減水劑的制備方法，它在引發(fā)劑和鏈轉移劑存在的條件下，由一定摩爾比的大分子量單體和小分子量單體，在一定溫度的水溶液中，攪拌，進行聚合反應，聚合反應結束后，向反應液加入堿性化合物，調(diào)整pH值為7±1，噴霧干燥而獲得得粉體聚羧酸高性能減水劑。所述的引發(fā)劑為過硫酸銨，鏈轉移劑為十二烷基硫醇或巰基丙酸，大分子量單體與小分子量單體的摩爾比控制在1∶2.5～5，溫度為75～85℃。本發(fā)明解決了液體聚羧酸高性能減水劑運輸、成本和包裝方面成本昂貴的問題，擴寬了產(chǎn)品的應用領域。文檔編號C04B103/30GK101824125SQ201010159650公開日2010年9月8日申請日期2010年4月29日優(yōu)先權日2010年4月29日發(fā)明者付強善,成立強,王小兵,王文軍,童小強,金衛(wèi)民,陳紅根申請人:江蘇鼎達建材有限公司