[发明专利]水泥减水剂用聚羧酸盐单体、水泥减水剂及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种水泥减水剂用原料、水泥减水剂及制备方法，尤其是一种成本低、减水率高的水泥减水剂用聚羧酸盐单体、水泥减水剂及制备方法。

背景技术

为防止水泥在加水搅拌过程中形成絮凝结构、减少用水量及保证水泥浆的流动性，通常需要在加水搅拌过程添加水泥减水剂。以往的水泥减水剂大多为萘系减水剂，因含有甲醛、不环保、减水率低（10~12%）等缺点，已逐步被聚羧酸类水泥减水剂而替代。

目前，聚羧酸类水泥减水剂基本上采用大分子单体直接共聚法制备，其中的大分子单体则是采用控制双羟基聚乙二醇酯化率法或是利用单羟基聚乙二醇酯化法来制备。如以聚乙二醇和丙烯酸为原料，在80~90℃条件下将丙烯酸缓慢滴加到聚乙二醇中，并以甲苯为携水剂，反应约8小时得到丙烯酸聚乙二醇单酯大分子单体。再以过硫酸铵为引发剂，引发大分子单体和丙烯酸、2-丙烯酰胺-2甲基丙基磺酸钠等混合单体，在80℃下聚合得到聚羧酸类水泥减水剂。还有以不同分子量的（甲基）丙烯酸聚乙二醇单酯的混和物作为大分子单体，再与不饱和羧酸和不饱和磺酸盐共聚而得到最终的聚羧酸类水泥减水剂。虽然聚羧酸类水泥减水剂的减水率有所提高（22%），但所用原料主要为进口，产品成本较高。

发明内容

本发明是为了解决现有技术所存在的上述技术问题，提供一种成本低、减水率高的水泥减水剂用聚羧酸盐单体、水泥减水剂及制备方法。

本发明的技术解决方案是：一种水泥减水剂用聚羧酸盐单体，其特征在于是羧酸、环氧乙烷及环氧丙烷的共聚体PE，分子式为：RCOOH(EO)m(PO)n，其中m、n均大于10。

一种上述水泥减水剂用聚羧酸盐单体的制备方法，其特征在于按如下步骤进行：将羧酸、环氧乙烷及环氧丙烷按摩尔比为1:0.1~0.6:0.1~0.5混合，在温度为100~180℃、压力为1~10MPa的条件下反应6小时。

一种用上述聚羧酸盐单体制成的水泥减水剂，其特征在于所用原料为PE、丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯，PE、丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯的摩尔比为1:1:0.2。

一种上述水泥减水剂的制备方法，其特征在于按如下步骤进行：将PE、丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯按摩尔比为1:1:0.2混合，在温度为60~100℃、压力为1~10MPa的条件下反应6小时。

本发明不含甲醛等有害物质，利于环保；所用原料均为价格相对低廉的产品，所生产的水泥减水剂成本只是现有技术的1/3，而减水率却大大提高，由现有技术的22%提高至30%以上。

具体实施方式

实施例1：

将羧酸(RCOOH)、环氧乙烷(EO)及环氧丙烷(PO)按摩尔比为1:0.1~0.6:0.1~0.5混合，在温度为100~180℃、压力为1~10MPa的条件下反应6小时，即制成水泥减水剂用聚羧酸盐单体，简写为PE，分子式为：RCOOH(EO)m(PO)n，其中m、n均大于10。

实施例2：

将实施例1所制得的PE及丙烯酸酯（AA）、甲基丙烯酸酯（mAA）按摩尔比为1:1:0.2混合，在温度为60~100℃、压力为1~10MPa的条件下反应6小时，即制成水泥减水剂，减水率可达30%以上。