專利名稱：水下不分散混凝土用改性聚丙烯酰胺絮凝劑及制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水下不分散混凝土用改性聚丙烯酰胺絮凝劑及制造方法，用于水下澆注混凝土工程。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的水下不分散混凝土用絮凝劑，采用纖維素系絮凝劑、聚糖類聚合物系絮凝劑、或聚丙烯酰胺絮凝劑，其不足之處是水下混凝土拌合物的抗分散性能不足、流動(dòng)性較差、塌落度損失較大、硬化混凝土因材料分散造成的強(qiáng)度損失較大?，F(xiàn)有的聚丙烯酰胺絮凝劑，由丙烯酰胺單體聚合生成直鏈型或均聚型聚丙烯酰胺絮凝劑，對(duì)水下混凝土拌合物的抗分散性、流動(dòng)性還有待提高、塌落度損失有待進(jìn)一步減少。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于避免上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處而提供一種能提高水下混凝土拌合物的抗分散性、流動(dòng)性、減少塌落度損失、降低因混凝土拌合物分散造成的強(qiáng)度損失的水下不分散混凝土用改性聚丙烯酰胺絮凝劑及制造方法。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案本發(fā)明的水下不分散混凝土用改性聚丙烯酰胺絮凝劑，其特征是含有由1重量份丙烯酰胺單體中加入預(yù)先用1重量份去離子水溶解的0.05～0.15重量份聚乙烯醇，再加入2～3重量份去離子水，將其加熱至30℃，通入氮?dú)?5min之后加入0.005～0.01重量份過氧化氫、0.005～0.01重量份硫酸亞鐵，進(jìn)行聚合反應(yīng)，聚合3～6h之后將所得的丙烯酰胺—聚乙烯醇共聚物經(jīng)造粒、干燥、粉碎處理所制成的丙烯酰胺—聚乙烯醇共聚物粉末。
較優(yōu)的水下不分散混凝土用改性聚丙烯酰胺絮凝劑，其特征是含有由1重量份丙烯酰胺單體中加入預(yù)先用1重量份去離子水溶解的0.15重量份聚乙烯醇，再加入3重量份去離子水，將其加熱至30℃，通入氮?dú)?5min，之后加入0.01重量份過氧化氫，0.01重量份硫酸亞鐵，進(jìn)行聚合反應(yīng)，聚合6h之后將所得丙烯酰胺—聚乙烯醇共聚物經(jīng)造粒、干燥、粉碎處理所制成的丙烯酰胺—聚乙烯醇共聚物粉末。
較優(yōu)的水下不分散混凝土用改性聚丙烯酰胺絮凝劑，其特征是含有按1重量份丙烯酰胺—聚乙烯醇共聚物粉末混合的2重量份萘磺酸甲醛縮合物粉末。
還可以采用的水下不分散混凝土用改性聚丙烯酰胺絮凝劑，其特征是含有由1重量份丙烯酰胺單體中加入預(yù)先用1重量份去離子水溶解的0.05～0.15重量份聚乙烯醇，再加入2～3重量份去離子水，將其加熱至30℃，通入氮?dú)?5min，之后加入預(yù)先用0.1重量份硝酸溶解的0.005～0.01重量份硝酸高鈰胺進(jìn)行聚合反應(yīng)，聚合3～6h之后將所得丙烯酰胺—聚乙烯醇共聚物經(jīng)造粒、干燥、粉碎處理所制成的丙烯酰胺—聚乙烯醇共聚物粉末。
較優(yōu)的水下不分散混凝土用改性聚丙烯酰胺絮凝劑，其特征是含有由1重量份丙烯酰胺單體中加入預(yù)先用1重量份去離子水溶解的0.15重量份聚乙烯醇，再加入3重量份去離子水，將其加熱至30℃，通入氮?dú)?5min，之后加入預(yù)先用0.1重量份硝酸溶解的0.01重量份硝酸高鈰胺進(jìn)行聚合反應(yīng)，聚合6h之后將所得丙烯酰胺—聚乙烯醇共聚物經(jīng)造粒、干燥、粉碎處理所制成的丙烯酰胺—聚乙烯醇共聚物粉末。
較優(yōu)的水下不分散混凝土用改性聚丙烯酰胺絮凝劑，其特征是含有按1重量份丙烯酰胺—聚乙烯醇共聚物粉末混合的2重量份萘磺酸甲醛縮合物粉末。
還可以采用的水下不分散混凝土用改性聚丙烯酰胺絮凝劑的制造方法，其特征是在1重量份丙烯酰胺單體中加入預(yù)先用1重量份去離子水溶解的0.05～0.15重量份聚乙烯醇，再加入2～3重量份去離子水，將其加熱至30℃，通入氮?dú)?5min，之后加入0.005～0.01重量份過氧化氫、0.005～0.01重量份硫酸亞鐵進(jìn)行聚合反應(yīng)，聚合3～6h之后將所得丙烯酰胺—聚乙烯醇共聚物經(jīng)造粒、干燥、粉碎處理制成丙烯酰胺—聚乙烯醇共聚物粉末。
還可以采用的水下不分散混凝土用改性聚丙烯酰胺絮凝劑的制造方法，其特征是在1重量份丙烯酰胺單體中加入預(yù)先用1重量份去離子水溶解的0.05～0.15重量份聚乙烯醇，再加入2～3重量份去離子水，將其加熱至30℃，通入氮?dú)?5min，之后加入預(yù)先用0.1重量份硝酸溶解的0.005～0.01重量份硝酸高鈰胺進(jìn)行聚合反應(yīng)，聚合3～6h之后將所得丙烯酰胺—聚乙烯醇共聚物經(jīng)造粒、干燥、粉碎處理制成丙烯酰胺—聚乙烯醇共聚物粉末。
本發(fā)明的水下不分散混凝土用改性聚丙烯酰胺絮凝劑，由丙烯酰胺單體與聚乙烯醇進(jìn)行聚合反應(yīng)生成丙烯酰胺—聚乙烯醇共聚物即生成帶側(cè)鏈型或共聚型的帶接枝的改性聚丙烯酰胺水溶性聚合物，其分子量在500萬以上。在制造中使用的過氧化氫、二價(jià)鐵離子化合物硫酸亞鐵、硝酸高鈰胺用于丙烯酰胺單體接枝聚乙烯醇的引發(fā)劑，使用的去離子水是由自來水經(jīng)過陰陽離子交換柱交換的無離子水，通入氮?dú)獾哪康氖球?qū)除聚合反應(yīng)體系中溶解的氧氣。使用的萘磺酸甲醛縮合物，有助于提高水下混凝土拌合物的抗分散能力，以及提高混凝土拌合物的流動(dòng)性、減少用水量、提高硬化混凝土強(qiáng)度。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果1、本發(fā)明的水下不分散混凝土用改性聚丙烯酰胺絮凝劑，可使水下混凝土拌合物具有優(yōu)良的抗分散性、粘稠性、高塑性、自流平性和泌水性，可減小水下混凝土澆注時(shí)的水質(zhì)污染，對(duì)狹小間隙澆注具有優(yōu)良的填充性，可降低因混凝土拌合物分散造成的硬化混凝土強(qiáng)度的損失，并可提高硬化混凝土與鋼筋的粘結(jié)力。可應(yīng)用于高層建筑基礎(chǔ)的水下混凝土工程、江湖河海的護(hù)坡工程、大壩基礎(chǔ)被水淘空部位的修復(fù)工程、橋梁基礎(chǔ)沉井的封底工程以及水下鋼結(jié)構(gòu)物的防腐工程。
2、本發(fā)明的水下不分散混凝土用改性聚丙烯酰胺絮凝劑的制造方法，工藝簡(jiǎn)單、成本較低、與普通水下不分散混凝土絮凝劑成本相比約低25％。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1本發(fā)明的水下不分散混凝土用改性聚丙烯酰胺絮凝劑的制造方法-1。在聚乙烯塑料袋中加入1重量份丙烯酰胺單體、將0.15重量份的固體狀聚乙烯醇預(yù)先用1重量份去離子水溶解，然后加入其中，再加入3重量份去離子水、將上述混合物加熱至30℃、在塑料袋內(nèi)通入氮?dú)?5min，之后在塑料袋內(nèi)再加入0.01重量份過氧化氫、0.01重量份二價(jià)鐵離子化合物硫酸亞鐵進(jìn)行聚合反應(yīng)，聚合6h之后將所得丙烯酰胺—聚乙烯醇共聚物經(jīng)造粒、干燥、粉碎處理制成丙烯酰胺—聚乙烯醇共聚物粉末，即改性聚丙烯酰胺絮凝劑-1。
實(shí)施例2本發(fā)明的水下不分散混凝土用改性聚丙烯酰胺絮凝劑的制造方法-2。在與實(shí)施例1相同的制造方法制成的丙烯酰胺—聚乙烯醇共聚物粉末中按其1重量份混合2重量份的萘磺酸甲醛縮合物粉末，制成改性聚丙烯酰胺絮凝劑-2。
實(shí)施例3本發(fā)明的水下不分散混凝土用改性聚丙烯酰胺絮凝劑的制造方法-3。在聚乙烯塑料袋中加入1重量份丙烯酰胺單體，再加入預(yù)先用1重量份去離子水溶解的0.15重量份聚乙烯醇，再加入3重量份去離子水，將其加熱至30℃，通入氮?dú)?5min之后，加入預(yù)先用0.1重量份硝酸溶解的0.01重量份硝酸高鈰胺進(jìn)行聚合反應(yīng)，反應(yīng)6h之后，將所得丙烯酰胺—聚乙烯醇共聚物經(jīng)造粒、干燥、粉碎處理制成丙烯酰胺—聚乙烯醇共聚物粉末，即改性聚丙烯酰胺絮凝劑-3。
實(shí)施例4本發(fā)明的水下不分散混凝土用改性聚丙烯酰胺絮凝劑的制造方法-4。在與實(shí)施例3相同的制造方法制成的丙烯酰胺—聚乙烯醇共聚物粉末中按其1重量份混合2重量份的萘磺酸甲酸縮合物粉末、制成改性聚丙烯酰胺絮凝劑-4。
實(shí)施例5用作對(duì)比的聚丙烯酰胺絮凝劑的制造方法。在聚乙烯塑料袋中加入1重量份丙烯酰胺單體、3重量份去離子水，將其加熱至30℃、通入氮?dú)?5min，之后加入0.0007重量份過硫酸胺、0.0007重量份亞硫酸氫鈉進(jìn)行聚合反應(yīng)、聚合6h之后，將所得聚丙烯酰胺聚合物經(jīng)造粒、干燥、粉碎處理得到聚丙烯酰胺絮凝劑。
由實(shí)施例1至實(shí)施例4制成的改性聚丙烯酰胺絮凝劑1-4以及實(shí)施例5制成的用于對(duì)比的聚丙烯酰胺絮凝劑所配制的水下混凝土性能試驗(yàn)列于表1、表2，表1為水下混凝土拌合物的塌落度試驗(yàn)，表2為水下混凝土抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，其中水下混凝土拌合物按重量份的配合比如下水泥∶水∶砂∶石∶＝1∶0.44∶1.5∶2.3絮凝劑摻量其中改性聚丙烯酰胺絮凝劑-2、-4按0.03重量份，其余按0.02重量份。
表1 水下混凝土坍落度試驗(yàn)

表2 水下混凝土抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)

權(quán)利要求
1.一種水下不分散混凝土用改性聚丙烯酰胺絮凝劑，其特征是含有由1重量份丙烯酰胺單體中加入預(yù)先用1重量份去離子水溶解的0.05～0.15重量份聚乙烯醇，再加入2～3重量份去離子水，將其加熱至30℃，通入氮?dú)?5min之后加入0.005～0.01重量份過氧化氫、0.005～0.01重量份硫酸亞鐵，進(jìn)行聚合反應(yīng)，聚合3～6h之后將所得的丙烯酰胺—聚乙烯醇共聚物經(jīng)造粒、干燥、粉碎處理所制成的丙烯酰胺—聚乙烯醇共聚物粉末。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下不分散混凝土用改性聚丙烯酰胺絮凝劑，其特征是含有由1重量份丙烯酰胺單體中加入預(yù)先用1重量份去離子水溶解的0.15重量份聚乙烯醇，再加入3重量份去離子水，將其加熱至30℃，通入氮?dú)?5min，之后加入0.01重量份過氧化氫、0.01重量份硫酸亞鐵，進(jìn)行聚合反應(yīng)，聚合6h之后將所得丙烯酰胺—聚乙烯醇共聚物經(jīng)造粒、干燥、粉碎處理所制成的丙烯酰胺—聚乙烯醇共聚物粉末。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水下不分散混凝土用改性聚丙烯酰胺絮凝劑，其特征是含有按1重量份丙烯酰胺—聚乙烯醇共聚物粉末混合的2重量份萘磺酸甲醛縮合物粉末。
4.一種水下不分散混凝土用改性聚丙烯酰胺絮凝劑，其特征是含有由1重量份丙烯酰胺單體中加入預(yù)先用1重量份去離子水溶解的0.05～0.15重量份聚乙烯醇，再加入2～3重量份去離子水，將其加熱至30℃，通入氮?dú)?5min，之后加入預(yù)先用0.1重量份硝酸溶解的0.005～0.01重量份硝酸高鈰胺進(jìn)行聚合反應(yīng)，聚合3～6h之后將所得丙烯酰胺—聚乙烯醇共聚物經(jīng)造粒、干燥、粉碎處理所制成的丙烯酰胺—聚乙烯醇共聚物粉末。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的水下不分散混凝土用改性聚丙烯酰胺絮凝劑，其特征是含有由1重量份丙烯酰胺單體中加入預(yù)先用1重量份去離子水溶解的0.15重量份聚乙烯醇，再加入3重量份去離子水，將其加熱至30℃，通入氮?dú)?5min，之后加入預(yù)先用0.1重量份硝酸溶解的0.01重量份硝酸高鈰胺進(jìn)行聚合反應(yīng)，聚合6h之后將所得丙烯酰胺—聚乙烯醇共聚物經(jīng)造粒、干燥、粉碎處理所制成的丙烯酰胺—聚乙烯醇共聚物粉末。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的水下不分散混凝土用改性聚丙烯酰胺絮凝劑，其特征是含有按1重量份丙烯酰胺—聚乙烯醇共聚物粉末混合的2重量份萘磺酸甲醛縮合物粉末。
7.一種水下不分散混凝土用改性聚丙烯酰胺絮凝劑的制造方法，其特征是在1重量份丙烯酰胺單體中加入預(yù)先用1重量份去離子水溶解的0.05～0.15重量份聚乙烯醇，再加入2～3重量份去離子水，將其加熱至30℃，通入氮?dú)?5min，之后加入0.005～0.01重量份過氧化氫、0.005～0.01重量份硫酸亞鐵進(jìn)行聚合反應(yīng)，聚合3～6h之后將所得丙烯酰胺—聚乙烯醇共聚物經(jīng)造粒、干燥、粉碎處理制成丙烯酰胺—聚乙烯醇共聚物粉末。
8.一種水下不分散混凝土用改性聚丙烯酰胺絮凝劑的制造方法，其特征是在1重量份丙烯酰胺單體中加入預(yù)先用1重量份去離子水溶解的0.05～0.15重量份聚乙烯醇，再加入2～3重量份去離子水，將其加熱至30℃，通入氮?dú)?5min，之后加入預(yù)先用0.1重量份硝酸溶解的0.005～0.01重量份硝酸高鈰胺進(jìn)行聚合反應(yīng)，聚合3～6h之后將所得丙烯酰胺—聚乙烯醇共聚物經(jīng)造粒、干燥、粉碎處理制成丙烯酰胺—聚乙烯醇共聚物粉末。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種水下不分散混凝土用改性聚丙烯酰胺絮凝劑及制造方法，用于水下澆注混凝土。由丙烯酰胺單體與聚乙烯醇經(jīng)通入氮?dú)?、加入過氧化氫、硫酸亞鐵或加入硝酸高鈰胺進(jìn)行聚合制成丙烯酰胺—聚乙烯醇共聚物或再混合萘磺酸甲醛縮合物，制成改性聚丙烯酰胺絮凝劑，可使水下混凝土拌合物具有優(yōu)良的抗分散性，可減少施工的水質(zhì)污染，降低因混凝土拌合物分散造成的強(qiáng)度損失。
文檔編號(hào)C02F1/54GK1480475SQ02129639
公開日2004年3月10日 申請(qǐng)日期2002年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月6日
發(fā)明者林鮮, 許海彬, 馮士明, 張長(zhǎng)民, 周偉, 丁新龍, 馮愛麗, 林 鮮 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司