[0052] 为了便于理解本发明,下面将结合具体的实施例对本发明进行更全面的描述。但是,本发明可以以许多不同的形式来实施,并不限于本文所述的实施方式。相反的,提供这些实施方式的目的是使对本发明的内容理解的更加透彻全面。
[0053] 原料说明
[0054] 分子量为2000、3000的乙二醇单乙烯基聚氧乙烯醚,分别记作A2000、A3000;工业级。
[0055] 分子量分别为1000的马来酸酐聚乙二醇酯,记作B1000;工业级。
[0056] 丙烯酸;工业级。
[0057] 甲基丙烯酸2‑乙磺酸酯钠;工业级。
[0058] 苯乙烯;工业级。
[0059] 抗坏血酸;工业级。
[0060] 异丙醇;工业级
[0061] 3‑巯基丙酸;工业级。
[0062] 双氧水,30wt%;工业级。
[0063] 七水合硫酸亚铁;工业级。
[0064] 磷酸钠;工业级。
[0065] 测试方法说明
[0066] 混凝土性能测试
[0067] 按GB8076‑2008《混凝土外加剂》进行测试,混凝土基础配合比(kg/m3)为:m(水泥):m(粉煤灰):m(砂):m(石)=320:40:800:1050,基准混凝土坍落度为(210±10)mm,固定减水剂的折固量为0.15%,测试混凝土的减水率、坍落度、扩展度和强度。其中,测试用到的砂为细度模数2.5‑3.0,含泥量小于2wt%;石为直径5‑20mm的连续级配碎石;水泥为佛光P.O42.5R水泥;粉煤灰为II级粉煤灰;减水剂为TPEG型普通聚羧酸减水剂,PCE‑1,市售。
[0068] 分子量及其分布测试
[0069] 采用岛津GPC‑20A测试减水剂的分子量及其分布。
[0070] 实施例1:
[0071] (1)将1000gA2000、20g磷酸钠和2000g水加入到带有温度计的四口烧瓶中搅拌均匀获得第一溶液;将500gB1000、90g丙烯酸和54g甲基丙烯酸2‑乙磺酸酯钠加入到500g水中搅拌均匀获得第二溶液;将20g坏血酸和10g质量比为1:2的异丙醇和3‑巯基丙酸的混合物加入50g水中搅拌均匀形成第三溶液。
[0072] (2)将四口烧瓶的温度控制在10℃,然后加入40g七水合硫酸亚铁搅拌1min,再加入浓度为30wt%的双氧水20g搅拌5min;最后在10℃的恒温条件下依次将第二溶液和第三溶液滴加如四口烧瓶中,继续10℃保温30min获得产物溶液。
[0073] (3)在产物溶液中加入质量浓度为30wt%的氢氧化钠溶液调节pH值至7,获得固含量为40wt%的聚羧酸减水剂。
[0074] 实施例2:
[0075] (1)将3000gA2000、20g磷酸钠和2000g水加入到带有温度计的四口烧瓶中搅拌均匀获得第一溶液;将750gB1000、108g丙烯酸和108g甲基丙烯酸2‑乙磺酸酯钠加入到500g水中搅拌均匀获得第二溶液;将60g坏血酸和30g质量比为1:2的异丙醇和3‑巯基丙酸的混合物加入100g水中搅拌均匀形成第三溶液。
[0076] (2)将四口烧瓶的温度控制在10℃,然后加入120g七水合硫酸亚铁搅拌1min,再加入浓度为30wt%的双氧水60g搅拌5min;最后在10℃的恒温条件下依次将第二溶液和第三溶液滴加如四口烧瓶中,继续10℃保温30min获得产物溶液。
[0077] (3)在产物溶液中加入质量浓度为30wt%的氢氧化钠溶液调节pH值至7,获得固含量为40wt%的聚羧酸减水剂。
[0078] 实施例3
[0079] (1)将3000gA2000、20g磷酸钠和2000g水加入到带有温度计的四口烧瓶中搅拌均匀获得第一溶液;将750gB1000、108g丙烯酸、108g甲基丙烯酸2‑乙磺酸酯钠和26g苯乙烯加入到500g水中搅拌均匀获得第二溶液;将60g坏血酸和30g3‑巯基丙酸加入100g水中搅拌均匀形成第三溶液。
[0080] (2)将四口烧瓶的温度控制在10℃,然后加入120g七水合硫酸亚铁搅拌1min,再加入浓度为30wt%的双氧水60g搅拌5min;最后在10℃的恒温条件下依次将第二溶液和第三溶液滴加如四口烧瓶中,继续10℃保温30min获得产物溶液。
[0081] (3)在产物溶液中加入质量浓度为30wt%的氢氧化钠溶液调节pH值至7,获得固含量为40wt%的聚羧酸减水剂。
[0082] 实施例4:
[0083] (1)将3000gA2000、20g磷酸钠和2000g水加入到带有温度计的四口烧瓶中搅拌均匀获得第一溶液;将750gB1000、108g丙烯酸、108g甲基丙烯酸2‑乙磺酸酯钠和26g苯乙烯加入到500g水中搅拌均匀获得第二溶液;将60g坏血酸和30g质量比为1:2的异丙醇和3‑巯基丙酸的混合物加入100g水中搅拌均匀形成第三溶液。
[0084] (2)将四口烧瓶的温度控制在10℃,然后加入120g七水合硫酸亚铁搅拌1min,再加入浓度为30wt%的双氧水60g搅拌5min;最后在10℃的恒温条件下依次将第二溶液和第三溶液滴加如四口烧瓶中,继续10℃保温30min获得产物溶液。
[0085] (3)在产物溶液中加入质量浓度为30wt%的氢氧化钠溶液调节pH值至7,获得固含量为40wt%的聚羧酸减水剂。
[0086] 施例5:
[0087] (1)将3000gA2000、20g磷酸钠和2000g水加入到带有温度计的四口烧瓶中搅拌均匀获得第一溶液;将750gB1000、108g丙烯酸、108g甲基丙烯酸2‑乙磺酸酯钠和26g苯乙烯加入到500g水中搅拌均匀获得第二溶液;将90g坏血酸和60g质量比为1:2的异丙醇和3‑巯基丙酸的混合物加入100g水中搅拌均匀形成第三溶液。
[0088] (2)将四口烧瓶的温度控制在10℃,然后加入240g七水合硫酸亚铁搅拌1min,再加入浓度为30wt%的双氧水150g搅拌5min;最后在10℃的恒温条件下依次将第二溶液和第三溶液滴加如四口烧瓶中,继续10℃保温30min获得产物溶液。
[0089] (3)在产物溶液中加入质量浓度为30wt%的氢氧化钠溶液调节pH值至7,获得固含量为40wt%的聚羧酸减水剂。
[0090] 实施例6:
[0091] (1)将3000gA3000、20g磷酸钠和2000g水加入到带有温度计的四口烧瓶中搅拌均匀获得第一溶液;将500gB1000、72g丙烯酸、72g甲基丙烯酸2‑乙磺酸酯钠和18g苯乙烯加入到500g水中搅拌均匀获得第二溶液;将60g坏血酸和30g质量比为1:2的异丙醇和3‑巯基丙酸的混合物加入100g水中搅拌均匀形成第三溶液。
[0092] (2)将四口烧瓶的温度控制在10℃,然后加入120g七水合硫酸亚铁搅拌1min,再加入浓度为30wt%的双氧水60g搅拌5min;最后在10℃的恒温条件下依次将第二溶液和第三溶液滴加如四口烧瓶中,继续10℃保温30min获得产物溶液。
[0093] (3)在产物溶液中加入质量浓度为30wt%的氢氧化钠溶液调节pH值至7,获得固含量为40wt%的聚羧酸减水剂。
[0094] 对比例1:
[0095] (1)将3000gA2000、20g磷酸钠和2000g水加入到带有温度计的四口烧瓶中搅拌均匀获得第一溶液;将750gB1000、108g丙烯酸和58g丙烯酸羟乙酯加入到500g水中搅拌均匀获得第二溶液;将60g坏血酸和30g3‑巯基丙酸加入100g水中搅拌均匀形成第三溶液。
[0096] (2)将四口烧瓶的温度控制在10℃,然后加入120g七水合硫酸亚铁搅拌1min,再加入浓度为30wt%的双氧水60g搅拌5min;最后在10℃的恒温条件下依次将第二溶液和第三溶液滴加如四口烧瓶中,继续10℃保温30min获得产物溶液。
[0097] (3)在产物溶液中加入质量浓度为30wt%的氢氧化钠溶液调节pH值至7,获得固含量为40wt%的聚羧酸减水剂。
[0098] 对比例2:
[0099] (1)将3000gA3000、20g磷酸钠和2000g水加入到带有温度计的四口烧瓶中搅拌均匀获得第一溶液;将500gB1000和72g丙烯酸加入到500g水中搅拌均匀获得第二溶液;将60g坏血酸和30g3‑巯基丙酸加入100g水中搅拌均匀形成第三溶液。
[0100] (2)将四口烧瓶的温度控制在10℃,然后加入120g七水合硫酸亚铁搅拌1min,再加入浓度为30wt%的双氧水60g搅拌5min;最后在10℃的恒温条件下依次将第二溶液和第三溶液滴加如四口烧瓶中,继续10℃保温30min获得产物溶液。
[0101] (3)在产物溶液中加入质量浓度为30wt%的氢氧化钠溶液调节pH值至7,获得固含量为40wt%的聚羧酸减水剂。
[0102] 对比例3:
[0103] (1)将3000gA3000、20g磷酸钠和2000g水加入到带有温度计的四口烧瓶中搅拌均匀获得第一溶液;将108g丙烯酸和39g丙烯酸羟乙酯加入到500g水中搅拌均匀获得第二溶液;将60g坏血酸和30g3‑巯基丙酸加入100g水中搅拌均匀形成第三溶液。
[0104] (2)将四口烧瓶的温度控制在10℃,然后加入120g七水合硫酸亚铁搅拌1min,再加入浓度为30wt%的双氧水60g搅拌5min;最后在10℃的恒温条件下依次将第二溶液和第三溶液滴加如四口烧瓶中,继续10℃保温30min获得产物溶液。
[0105] (3)在产物溶液中加入质量浓度为30wt%的氢氧化钠溶液调节pH值至7,获得固含量为40wt%的聚羧酸减水剂。
[0106] 实验例
[0107] 将实施例1‑5和对比例1‑3获得的减水剂分别采用岛津GPC‑20A测试其分子量及其分布,结果如表1所示:
[0108] 表1实施例1‑5、对比例1‑3获得减水剂的分子量及其分布
[0109]
[0110] 将实施例1‑5和对比例1‑3获得的减水剂,分别用于制备混凝土灌浆料,混凝土灌浆料的制备工艺为:将佛光P.O42.5R水泥320份、粉煤灰40份、砂800份和石1050份加入搅拌机中,基准混凝土坍落度为(210±10)mm,再加入减水剂,固定减水剂的折固量为0.15%,通过调节用水量控制混凝土的初始坍落度为(210±10)mm,搅拌45分钟,制得混凝土灌浆料。
[0111] 根据GB8076‑288《混凝土外加剂》测试方法测试如上所述制备的混凝土灌浆料的性能,结果如表2所示:
[0112] 表2实施例1‑5、对比例1‑3制备的混凝土灌浆料性能
[0113]
[0114]
[0115] 根据表1可知,与对比例1‑3制备的减水剂比较,本发明的减水剂通过调整单体的种类和配比,可以提高数均分子量,能够获得较窄的分子量分布。通过表2可知,通过调整单体的种类和配比制备的混凝土,可以提高减水剂的减水性能,改善混凝土的机械强度;对于数均分子量较高分子量分布较窄的实施例4和6其减水性能更好,这是主要是由于苯乙烯单体的引入增大了空间位阻,提高了减水性能。对于实施例3和5出现的分子量分布变宽,减水剂减水性等性能下降,这是由于在聚合反应时加入的引发剂、还原剂等物料的种类和配比影响了聚合反应。同时,通过表2可知,将苯乙烯作为单体引入聚合反应后,制备的减水剂的减水性能获得大幅提高;本发明通过调整单体的种类和配比至本发明限定的范围内,获得的减水剂其制备的混凝土的流动性能较好。
[0116] 以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
[0117] 以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。