[发明专利]一种磷石膏专用高分散保塑型聚羧酸减水剂及其制备方法

说明书

本发明提供了一种磷石膏专用高分散保塑型聚羧酸减水剂及其制备方法，该减水剂包括不饱和聚醚大单体、不饱和羧酸、四氢化邻苯二甲酸酐酰化端氨基聚醚单体、不饱和磷酸单酯功能单体、引发剂、分子量调节剂和水，聚羧酸减水剂成品母液的固含量为49‑51％，pH值为10.0～13.0。该聚羧酸减水剂旨在解决现有的减水剂与磷石膏材料适应性差而导致石膏自流平砂浆初始流动度偏小，30min流动度损失过大，24h和28d绝干抗折抗压强度低不能满足标准要求的问题。该聚羧酸减水剂对磷石膏体系的分散效果更为显著、保塑性更好，强度更高，弥补了现有聚羧酸减水剂对磷石膏分散效果不明显,塑化效果不佳，强度低，适应性差等问题。

技术领域

本发明属于建筑材料添加剂技术领域，具体涉及一种磷石膏专用高分散保塑型聚羧酸减水剂及其制备方法。

背景技术

磷石膏是湿法磷酸工艺中产生的固体废弃物，据不完全统计，我国现今磷石膏堆存总量已超6亿吨，年产生量7500万吨，大量磷石膏仍为堆存处置，不仅占用大量土地，还会引起大气、水系和土壤污染等环境问题。磷石膏的主要成分是二水石膏，其含量一般可达到70～90％，呈酸性，所含的游离水为20％～25％，除此以外，还含少量磷酸、硅、镁、铁、铝、氟化物、有机杂质等有害物质。磷石膏主要有灰黑色和灰白色两种，颗粒直径一般为5～50μm，其堆积密度达1000kg/m³。磷石膏的黏性较强，具有耐高温和耐化学腐蚀的特点，最大的优点就是强度高、韧性好。

石膏基自流平砂浆又称为自流平石膏、自流平地面找平石膏，是由石膏材料、特填料及各种建筑化学添加剂在工厂精心配制、混合均匀而制得的一种专门用于室内地面找平的干粉砂浆。利用磷石膏替代天然石膏配制石膏基自流平材料可变废为宝，是一条使资源得到综合利用的有效途径，既可充分利用工业副产物中宝贵的石膏资源，又可解决磷石膏对环境的污染问题，具有良好的经济效益和市场开发前景。与天然石膏相比，磷石膏中含有磷、氟、有机物等诸多有害杂质，不同产地的磷石膏的成份、颜色、磷残余量等差异较大。传统的聚羧酸减水剂对磷石膏基自流平浆体分散性差，流动度经时损失大，强度低，适应性差不能满足标准要求，极大地制约了聚羧酸减水剂在磷石膏基自流平材料中的应用。

综上所述，由于工业副产磷石膏与聚羧酸减水剂的适应性问题导致磷石膏自流平砂浆初始流动度偏小，30min流动度损失过大，24h和28d绝干抗折抗压强度低不能满足标准要求，因此迫切需要开发一种适应性好的磷石膏专用高分散保塑型聚羧酸减水剂，对推动磷石膏的产业化、绿色化、高效化利用具有重大现实意义。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种磷石膏专用高分散保塑型聚羧酸减水剂及其制备方法，该聚羧酸减水剂旨在解决现有的减水剂与磷石膏材料适应性差而导致石膏自流平砂浆初始流动度偏小，30min流动度损失过大，24h和28d绝干抗折抗压强度低不能满足标准要求。该聚羧酸减水剂对磷石膏体系的分散效果更为显著、保塑性更好，强度更高，弥补了现有聚羧酸减水剂对磷石膏分散效果不明显,塑化效果不佳，强度低，适应性差等问题，同时本发明的聚羧酸减水剂属于纯绿色外加剂，生产设备和工艺简单、反应条件温和，对推动磷石膏的产业化、绿色化、高效化利用具有重大意义。

为实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种磷石膏专用高分散保塑型聚羧酸减水剂，包括不饱和聚醚大单体、不饱和羧酸、四氢化邻苯二甲酸酐酰化端氨基聚醚单体、不饱和磷酸单酯功能单体、引发剂、分子量调节剂和水，不饱和聚醚大单体、不饱和羧酸、四氢化邻苯二甲酸酐酰化端氨基聚醚单体、不饱和磷酸单酯功能单体、引发剂和分子量调节剂的质量比为340～370:20～35:5～10:3～8:2.5～5:1.0～3.5，聚羧酸减水剂成品母液的固含量为49-51％，pH值为10.0～13.0。

进一步地，四氢化邻苯二甲酸酐酰化端氨基聚醚单体采用如下方法制备：将四氢化邻苯二甲酸酐和端氨基聚醚溶解于有机溶剂中，于搅拌条件下升温至70-120℃，然后向其中加入催化剂，保温进行酰化反应5-8h，反应结束后去除有机溶剂，制得。