聚羧酸高性能泵送剂及其生产工艺与制备装置

文档序号:251331 发布日期:2021-11-16 浏览:4次 >En<

阅读说明:本技术 聚羧酸高性能泵送剂及其生产工艺与制备装置 (Polycarboxylic acid high-performance pumping agent and production process and preparation device thereof ) 是由 严维民 华磊 邓乾展 饶文硕 于 2021-09-17 设计创作,主要内容包括:本发明涉及混凝土外加剂技术领域,具体的说是一种聚羧酸高性能泵送剂及其生产工艺与制备装置,该聚羧酸高性能泵送剂,包括以下质量组分的原料:聚羧酸母液30-35份、缓释剂3-5份、高性能粘度改性剂0.6-0.8份、抗泥剂0.6-0.8份、引气剂0.1-0.3份、防冻剂0.1-0.3份、保水剂0.3-0.5份、消泡剂0.1-0.3份和水20-40份。本发明提供的一种聚羧酸高性能泵送剂,各组分协同作用,使得制得的聚羧酸高性能泵送剂流动性能佳,泵送效果好,减水缓凝性能佳,能有效控制混凝土坍落度损失;本发明提供的一种聚羧酸高性能泵送剂的生产工艺,该生产工艺简单、施工方便,无需专用设备,制备成本低廉,生产效率高,具有较高的推广应用价值。(The invention relates to the technical field of concrete admixtures, in particular to a polycarboxylic acid high-performance pumping aid, a production process and a preparation device thereof, wherein the polycarboxylic acid high-performance pumping aid comprises the following raw materials in parts by mass: 30-35 parts of polycarboxylic acid mother liquor, 3-5 parts of slow release agent, 0.6-0.8 part of high-performance viscosity modifier, 0.6-0.8 part of anti-mud agent, 0.1-0.3 part of air entraining agent, 0.1-0.3 part of anti-freezing agent, 0.3-0.5 part of water-retaining agent, 0.1-0.3 part of defoaming agent and 20-40 parts of water. According to the polycarboxylic acid high-performance pumping aid provided by the invention, the components have synergistic effect, so that the prepared polycarboxylic acid high-performance pumping aid is good in flowing property, good in pumping effect and good in water reducing and retarding performance, and can effectively control the slump loss of concrete; the production process of the polycarboxylic acid high-performance pumping aid provided by the invention is simple, convenient to construct, low in preparation cost, high in production efficiency and high in popularization and application value, and special equipment is not required.)

聚羧酸高性能泵送剂及其生产工艺与制备装置

技术领域

本发明涉及混凝土外加剂技术领域,具体为一种聚羧酸高性能泵送剂及其生产工艺与制备装置。

背景技术

聚羧酸类减水剂具有绿色环保、高减水率、坍落度损失小等优点,是高性能混凝土中不可缺少的组分,是混凝土外加剂研究的热点领域。由于混凝土技术和设计方法的显著进步,对外加剂的减水率和水泥适应性要求不断提高,尤其是高强、大流动度高性能混凝土的发展,对外加剂提出了更高的要求。

申请号为CN00119482.8的专利公开了一种高性能混凝土用泵送剂及其工艺,其具体成分有:改性萘磺酸甲醛缩合物、己糖化二钙、甲基纤维素、皂荚水浸液、硫酸纳、水,通过对改性萘磺酸甲醛缩合物和泵送剂复配的制备工艺,使该发明具有减水、保塌、助泵、缓凝等效能,成本低,能广泛适用于商品混凝土和商品砂浆的生产中,特别适用于制作高标号和自平流等大流动高强度混凝土。

但是上述高性能混凝土用泵送剂及其工艺中添加有改性萘磺酸甲醛缩合物成分,导致使用环保性不佳,价格昂贵,泵送效果不佳。

为此,我们推出一种聚羧酸高性能泵送剂及其生产工艺与制备装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种聚羧酸高性能泵送剂及其生产工艺,以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种聚羧酸高性能泵送剂,包括以下质量组分的原料:聚羧酸母液30-35份、缓释剂3-5份、高性能粘度改性剂0.6-0.8份、抗泥剂0.6-0.8份、引气剂0.1-0.3份、防冻剂0.1-0.3份、保水剂0.3-0.5份、消泡剂0.1-0.3份和水20-40份;

所述聚羧酸母液包括减水型聚羧酸母液和保坍型聚羧酸母液,所述减水型聚羧酸母液由烯丙基聚氧乙烯醚、山梨醇、丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、双氧水、维生素C、巯基乙酸和去离子水组成,所述保坍型聚羧酸母液由甲基烯基聚氧乙烯醚聚氧丙烯醚、丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、双氧水、维生素C、巯基乙酸和去离子水组成。

优选的,所述聚羧酸母液的含固量为35-40%。

此项设置聚羧酸母液的作用是减少混凝土坍落度,提高混凝土的流动性。

优选的,所述缓释剂由葡萄糖酸钠和白糖组成,所述葡萄糖酸钠和白糖的质量比为1:1。

此项设置缓释剂的作用是延缓混凝土的初凝和末凝时间,抑制混凝土的水化速度。

优选的,所述消泡剂为乳化硅油、聚氧乙烯甘油醚、聚二甲基硅氧烷中的一种。

此项设置消泡剂的作用是消除混凝土中的泡沫,防止泡沫形成。

优选的,所述高性能粘度改性剂为纤维素醚、黄原胶、枸橼胶中的一种或几种的组合物。

此项设置高性能粘度改性剂的作用是改变混凝土的流变性能,减少堵塞的问题。

优选的,所述引气剂为聚醚类引气剂。

此项设置引气剂的作用是改善混凝土坍落度,流动性和可塑性,提高混凝土的均质性和抗折强度。

优选的,所述保水剂为聚氧化乙烯、海藻酸钠、海藻酸钙中的两种或三种的组合物。

此项设置保水剂的作用是具有保水功能,能够减少混凝土失水。

本发明还提供了一种聚羧酸高性能泵送剂的生产工艺,具体包括以下步骤:

S1、制备减水型聚羧酸母液:

S101、在反应釜中加入去离子水、山梨醇和烯丙基聚氧乙烯醚,在温度为70-75℃的条件下进行搅拌,使得烯丙基聚氧乙烯醚和山梨醇溶于水中;

S102、将双氧水加入反应釜中,搅拌8-12分钟;

S103、分别滴加维生素C、巯基乙酸、丙烯酸、丙烯酸羟乙酯和丙烯酸羟丙酯,控制在4-4.5小时滴加至反应釜中;

S104、反应保温1-3小时,冷却至40℃以下;

S105、用离子膜碱调节pH值至5-6,用去离子水调节含固量,得到含固量为35%的减水型聚羧酸母液;

S2、制备保坍型聚羧酸母液:

S201、在反应釜中加入去离子水和甲基烯基聚氧乙烯醚聚氧丙烯醚,在温度为65-70℃的条件下进行搅拌,使得甲基烯基聚氧乙烯醚聚氧丙烯醚溶于水中;

S202、将双氧水加入反应釜中,搅拌5-10分钟;

S203、分别滴加维生素C、巯基乙酸、丙烯酸、丙烯酸羟乙酯和丙烯酸羟丙酯,控制在4-4.5小时滴加至反应釜中;

S204、反应保温1-3小时,冷却至40℃以下;

S205、用离子膜碱调节pH值至5-6,用去离子水调节含固量,得到含固量为40%的保坍型聚羧酸母液;

S3、制备引气剂溶液:

在容器中加入引气剂和1%的水,进行搅拌,使得引气剂溶于水,得到引气剂溶液;

S4、制备混合物:

S401、将缓释剂、高性能粘度改性剂、抗泥剂、防冻剂和保水剂放在平板上混合均匀;

S402、启动复配罐的搅拌装置,将混合均匀的缓释剂、高性能粘度改性剂、抗泥剂、防冻剂和保水剂加入复配罐,再将剩余的99%的水加入复配罐;

S403、待缓释剂、高性能粘度改性剂、抗泥剂、防冻剂和保水剂全部溶解于水后,注入步骤S1中制得的减水型聚羧酸母液、步骤S2中制得的保坍型聚羧酸母液和消泡剂;

S404、待复配罐内缓释剂、高性能粘度改性剂、抗泥剂、防冻剂、保水剂减水型聚羧酸母液、保坍型聚羧酸母液和消泡剂混合均匀,即得混合物;

S5、制备聚羧酸高性能泵送剂:

将步骤S3中制得的引气剂溶液加入复配罐内,使得引气剂溶液与步骤S4制得的混合物混合均匀,最后关停复配罐的搅拌装置,即得聚羧酸高性能泵送剂。

与现有技术相比,本发明的有益效果是:

1、本发明提供的一种聚羧酸高性能泵送剂,各组分协同作用,使得制得的聚羧酸高性能泵送剂流动性能佳,泵送效果好,减水缓凝性能佳,能有效控制混凝土坍落度损失,高耐久,质量稳定,产品环保,克服了目前市面上销售的混凝土泵送剂普遍存在的适应性差,流动性不好,质量极不稳定,坍落度损失快,严重影响了混凝土各种工程的缺陷;

2、本发明提供的一种聚羧酸高性能泵送剂的生产工艺,该生产工艺简单、施工方便,无需专用设备,制备成本低廉,生产效率高,具有较高的推广应用价值。

附图说明

图1为本发明生产工艺的流程示意图;

图2为本发明制备减水型聚羧酸母液的流程示意图;

图3为本发明制备保坍型聚羧酸母液的流程示意图;

图4为本发明制备混合物的流程示意图;

图5为本发明制备装置的剖视图;

图6为本发明制备装置的内罐结构示意图;

图7为本发明制备装置的加热腔剖视图。

图中:100、反应釜;101、内罐;102、外罐;103、加热腔;1031、加热管;1032、导热油;104、冷却腔;1041、进水口;1042、出水口;105、曝气阀;106、温度传感器;107、控制装置;1071、触摸显示屏;108、加注管;1081、储料漏斗;1082、流量阀;109、报警装置;110、散热孔;111、冷却扇;112、母液罐一;113、母液罐二;114、溶液罐;115、连接管;200、复配罐;201、传动装置;202、搅拌装置;203、进料口;204、出料口。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-4,本发明提供一种技术方案:一种聚羧酸高性能泵送剂,包括以下质量组分的原料:聚羧酸母液30-35份、缓释剂3-5份、高性能粘度改性剂0.6-0.8份、抗泥剂0.6-0.8份、引气剂0.1-0.3份、防冻剂0.1-0.3份、保水剂0.3-0.5份、消泡剂0.1-0.3份和水20-40份。所述缓释剂由葡萄糖酸钠和白糖组成,所述葡萄糖酸钠和白糖的质量比为1:1,通过缓释剂延缓混凝土的初凝和末凝时间,抑制混凝土的水化速度。所述消泡剂为乳化硅油、聚氧乙烯甘油醚、聚二甲基硅氧烷中的一种,通过消泡剂消除混凝土中的泡沫,防止泡沫形成。所述高性能粘度改性剂为纤维素醚、黄原胶、枸橼胶中的一种或几种的组合物,通过高性能粘度改性剂改变混凝土的流变性能,减少堵塞的问题。所述引气剂为聚醚类引气剂,通过引气剂改善混凝土坍落度,流动性和可塑性,提高混凝土的均质性和抗折强度。所述保水剂为聚氧化乙烯、海藻酸钠、海藻酸钙中的两种或三种的组合物,通过保水剂具有保水功能,能够减少混凝土失水。

所述聚羧酸母液包括减水型聚羧酸母液和保坍型聚羧酸母液,所述聚羧酸母液的含固量为35-40%,所述减水型聚羧酸母液由烯丙基聚氧乙烯醚、山梨醇、丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、双氧水、维生素C、巯基乙酸和去离子水组成,所述保坍型聚羧酸母液由甲基烯基聚氧乙烯醚聚氧丙烯醚、丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、双氧水、维生素C、巯基乙酸和去离子水组成。通过减水型聚羧酸母液和保坍型聚羧酸母液实现混凝土超长保坍,为工地较远或泵送管道较长泵送提供可能。

本发明还提供了一种聚羧酸高性能泵送剂的生产工艺,具体包括以下步骤:

S1、制备减水型聚羧酸母液:

S101、在反应釜中加入去离子水、山梨醇和烯丙基聚氧乙烯醚,在温度为70-75℃的条件下进行搅拌,使得烯丙基聚氧乙烯醚和山梨醇溶于水中;

S102、将双氧水加入反应釜中,搅拌8-12分钟;

S103、分别滴加维生素C、巯基乙酸、丙烯酸、丙烯酸羟乙酯和丙烯酸羟丙酯,控制在4-4.5小时滴加至反应釜中;

S104、反应保温1-3小时,冷却至40℃以下;

S105、用离子膜碱调节pH值至5-6,用去离子水调节含固量,得到含固量为35%的减水型聚羧酸母液;

S2、制备保坍型聚羧酸母液:

S201、在反应釜中加入去离子水和甲基烯基聚氧乙烯醚聚氧丙烯醚,在温度为65-70℃的条件下进行搅拌,使得甲基烯基聚氧乙烯醚聚氧丙烯醚溶于水中;

S202、将双氧水加入反应釜中,搅拌5-10分钟;

S203、分别滴加维生素C、巯基乙酸、丙烯酸、丙烯酸羟乙酯和丙烯酸羟丙酯,控制在4-4.5小时滴加至反应釜中;

S204、反应保温1-3小时,冷却至40℃以下;

S205、用离子膜碱调节pH值至5-6,用去离子水调节含固量,得到含固量为40%的保坍型聚羧酸母液;

S3、制备引气剂溶液:

在容器中加入引气剂和1%的水,进行搅拌,使得引气剂溶于水,得到引气剂溶液;

S4、制备混合物:

S401、将缓释剂、高性能粘度改性剂、抗泥剂、防冻剂和保水剂放在平板上混合均匀;

S402、启动复配罐的搅拌装置,将混合均匀的缓释剂、高性能粘度改性剂、抗泥剂、防冻剂和保水剂加入复配罐,再将剩余的99%的水加入复配罐;

S403、待缓释剂、高性能粘度改性剂、抗泥剂、防冻剂和保水剂全部溶解于水后,注入步骤S1中制得的减水型聚羧酸母液、步骤S2中制得的保坍型聚羧酸母液和消泡剂;

S404、待复配罐内缓释剂、高性能粘度改性剂、抗泥剂、防冻剂、保水剂减水型聚羧酸母液、保坍型聚羧酸母液和消泡剂混合均匀,即得混合物;

S5、制备聚羧酸高性能泵送剂:

将步骤S3中制得的引气剂溶液加入复配罐内,使得引气剂溶液与步骤S4制得的混合物混合均匀,最后关停复配罐的搅拌装置,即得聚羧酸高性能泵送剂。

本发明还提供了一种聚羧酸高性能泵送剂的制备装置,包括反应釜100和固定在反应釜100底部的复配罐200,所述反应釜100包括内罐101和外罐102,所述内罐101的外表面螺旋缠绕有加热腔103和冷却腔104,所述加热腔103内固定有加热管1031且注满导热油1032,所述冷却腔104的一端设有进水口1041且另一端设有出水口1042,所述内罐101的底部设有曝气阀105和温度传感器106,所述外罐102的一侧设有控制装置107,所述反应釜100的顶部一侧固定有加注管108,所述加注管108的顶部固定有储料漏斗1081,且中部设有流量阀1082,所述反应釜100的顶部另一侧固定有报警装置109,所述反应釜100的顶部中心设有散热孔110,所述散热孔110,所述反应釜100的顶部与散热孔110对应处固定有冷却扇111,所述反应釜100的底部依次贯通连接与母液罐一112、母液罐二113和溶液罐114,所述母液罐一112、母液罐二113和溶液罐114的进液口处均设有电磁阀,所述母液罐一112、母液罐二113和溶液罐114的底部分别通过连接管115与复配罐200相连接,所述复配罐200的顶部中心处固定有传动装置201,所述复配罐200内设有与传动装置201转轴连接的搅拌装置202,所述复配罐200的顶部一侧设有进料口203,且底部的中心处设有出料口204。

具体的,控制装置107的表面设有触摸显示屏1071,所述控制装置107分别与加热管1031、曝气阀105、温度传感器106、流量阀1082、报警装置109、冷却扇111和传动装置201电性连接。

综上所述,与现有技术相比,本发明提供的一种聚羧酸高性能泵送剂,各组分协同作用,使得制得的聚羧酸高性能泵送剂流动性能佳,泵送效果好,减水缓凝性能佳,能有效控制混凝土坍落度损失,高耐久,质量稳定,产品环保,克服了目前市面上销售的混凝土泵送剂普遍存在的适应性差,流动性不好,质量极不稳定,坍落度损失快,严重影响了混凝土各种工程的缺陷;本发明提供的一种聚羧酸高性能泵送剂的生产工艺,该生产工艺简单、施工方便,无需专用设备,制备成本低廉,生产效率高,具有较高的推广应用价值。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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