一种高性能混凝土专用分散剂及其制备方法与流程

本发明涉及建筑材料，具体是涉及一种混凝土外加剂类建筑材料，更具体地，涉及一种高性能混凝土专用分散剂及其制备方法。

背景技术：

1、随着社会的发展，人们对建筑工程的质量要求也在逐步提高，其中混凝土材料作为建筑工程的基础，人们对其性能要求越来越高，尤其是耐久性，越来越受到人们的关注。高性能混凝土以耐久性作为设计的主要指标，针对不同用途要求，对下列性能重点予以保证：耐久性、工作性、适用性、强度、体积稳定性和经济性。为此，高性能混凝土在配制上的特点是采用低水胶比，选用优质原材料，且必须掺加足够数量的掺合料(矿物细掺料)和高效外加剂。

2、高性能的混凝土的应用离不开高性能混凝土外加剂，外加剂与水泥相适应性、减水率、流动性、含气量、掺量都将影响混凝土的工作性。然而，目前对于高性能混凝土外加剂的研究比较零散，没有系统性，尚无性能优异的复合型、多功能外加剂，导致现有的高性能混凝土用外加剂性能单一，不能满足高性能混凝土制备的需求。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种高性能混凝土专用分散剂及其制备方法，本发明的分散剂性能稳定，兼具多种功能，不仅能改善新拌混凝土的性能，而且能够大大提高混凝土耐久性、耐高温性和抗渗等级。

2、为达到本发明的目的，本发明的高性能混凝土专用分散剂由下列组分混合而成：a组分降低胶凝材料界面自由能组分，b组分改善混凝土流变性能组分，c组分加气组分，d组分提高混凝土强度组分，e组分保水组分，f组分降低混凝土粘度组分。

3、进一步地，在发明的一些实施例中，所述a组分包含脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐和脂肪醇的硫酸盐，b组分为六碳聚醚单体合成的聚羧酸盐减水剂，c组分为偶氮酰胺，d组分包含三乙醇胺、三异丙醇胺和无机钠盐，e组分为羟丙基甲基纤维素醚，f组分为五碳聚酯类单体合成的聚羧酸盐减水剂。

4、进一步地，在发明的一些实施例中，所述a组分由脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐和脂肪醇的硫酸盐组成，且脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐和脂肪醇的硫酸盐的质量比为2-4：1-3。

5、进一步地，在发明的一些实施例中，所述a组分由脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钠和氧乙烯醚硫酸钠组成，且脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钠和氧乙烯醚硫酸钠的质量比为2.5-3.5：1.5-2.5。

6、进一步地，在发明的一些实施例中，所述d组分由三乙醇胺、三异丙醇胺和无机钠盐组成，且三乙醇胺、三异丙醇胺和无机钠盐的质量比为3.5-6.5：8-12：3.5-6.5。

7、进一步地，在发明的一些实施例中，所述d组分由三乙醇胺、三异丙醇胺和无机钠盐组成，且三乙醇胺、三异丙醇胺和无机钠盐的质量比为4-6：8-12：4-6。

8、进一步地，在发明的一些实施例中，所述高性能混凝土专用分散剂中包含a组分3-7份，b组分50-70份，c组分2-4份，d组分15-25份，e组分5-9份，f组分3-7份。

9、进一步地，在发明的一些实施例中，所述高性能混凝土专用分散剂中包含a组分4-6份，b组分55-65份，c组分2.5-3.5份，d组分16-24份，e组分6-8份，f组分4-6份。

10、进一步地，在发明的一些实施例中，所述六碳聚醚单体合成的聚羧酸盐减水剂的制备方法包含以下步骤：

11、(1)底料制备：先将水注入反应釜内，开动搅拌；加入乙烯基二乙二醇醚聚氧乙烯醚，搅拌直至大单体完全溶合后；再将双氧水、gd-613功能小单体(烯丙基环氧醚磺酸钠)、羟乙酯按顺序依次加入反应釜内，继续搅拌；

12、(2)滴加料制备：滴加料由a料和b料组成：

13、a料制备：将丙烯酸和水充分混合；

14、b料制备：将维生素c、巯基丙酸、水充分混合；

15、(3)六碳聚羧酸盐单体合成：将制备好的a料、b料滴加到装有底料的反应釜中，a、b料滴加完成后保温反应，再将水加入反应釜中，搅拌均匀，即得到六碳聚羧酸盐减水剂。

16、进一步地，在发明的一些实施例中，所述六碳聚醚单体合成的聚羧酸盐减水剂的制备方法包含以下步骤：

17、(1)底料制备：先将25-30份水注入反应釜内，开动搅拌；加入33-40份乙烯基二乙二醇醚聚氧乙烯醚，搅拌20-40分钟直至大单体完全溶合后；再将0.22-0.32份双氧水、0.7-1.3份gd-613功能小单体、0.15-0.25份羟乙酯按顺序依次加入反应釜内，继续搅拌20-40分钟；

18、(2)滴加料制备：滴加料由a料和b料组成：

19、a料制备：将2.7-3.2份丙烯酸和2.5-5.5份水充分混合；

20、b料制备：将0.04-0.08份维生素c、0.080-0.105份巯基丙酸、5-9份水充分混合；

21、(3)六碳聚羧酸盐单体合成：将制备好的a料、b料滴加到装有底料的反应釜中，a、b料滴加完成后保温反应45-75分钟，再将15-25份水加入反应釜中，搅拌均匀；即得到六碳聚羧酸盐减水剂。

22、进一步地，在发明的一些实施例中，所述五碳聚酯类单体合成的聚羧酸盐减水剂的制备方法包含以下步骤：

23、(1)底料制备：先将水注入反应釜内，搅拌，加入异戊烯基聚氧乙烯基醚，搅拌直至异戊烯基聚氧乙烯基醚完全溶解后，将双氧水加入反应釜内，继续搅拌；

24、(2)滴加料制备：

25、滴加料由a料和b料组成：

26、a料制备：将丙烯酸和水充分混合；

27、b料制备：巯基丙酸和水充分混合；

28、(3)五碳聚羧酸盐单体合成：将制备好的a料、b料滴加到装有底料的反应釜中，a、b料滴加完成后保温反应，再将水加入反应釜中，搅拌均匀，即得到五碳聚羧酸盐减水剂。

29、进一步地，在发明的一些实施例中，所述五碳聚酯类单体合成的聚羧酸盐减水剂的制备方法包含以下步骤：

30、(1)底料制备：先将25-35份水注入反应釜内，开动搅拌；加入30-40份异戊烯基聚氧乙烯基醚，搅拌20-40分钟直至异戊烯基聚氧乙烯基醚完全溶解后，将0.25-0.35份双氧水加入反应釜内，继续搅拌20-40分钟；

31、(2)滴加料制备：

32、滴加料由a料和b料组成：

33、a料制备：将3-4份丙烯酸和4-6份水充分混合；

34、b料制备：0.08-0.12份巯基丙酸、6-10份水充分混合；

35、(3)五碳聚羧酸盐单体合成：将制备好的a料、b料滴加到装有底料的反应釜中，a、b料滴加完成后保温反应55-75分钟，再将13-20份水加入反应釜中，搅拌均匀，即得到五碳聚羧酸盐减水剂。

36、进一步地，本发明还提供了一种前述高性能混凝土专用分散剂的制备方法，所述方法包括以下步骤：

37、(1)将b组分与f组分充分搅拌混合均匀；

38、(2)在步骤(1)的基础上依次加入a、d、e组分，常温搅拌；

39、(3)在步骤(2)的基础上加入c组分及乳化剂继续搅拌得混合液；

40、(4)将步骤(3)所得混合液泵入特制的储罐，即可得到高性能混凝土专用分散剂。

41、进一步地，在发明的一些实施例中，所述乳化剂的用量为投料总量的0.03％至0.05％。

42、进一步地，在发明的一些实施例中，所述乳化剂为op系列乳化剂。

43、与现有技术相比，本发明的优点包含但不限于：

44、(1)本发明中a组分脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐和脂肪醇的硫酸盐具有表面活性性能，能够降低胶凝材料与水的界面自由能，确保胶凝材料充分水化，并提高界面过渡区的性能；b组分六碳聚醚单体合成的聚羧酸盐减水剂能够吸附在水泥表面形成双电子层，而且具有空间位阻作用，能够有效改善混凝土的流变性能；c组分加气组分偶氮酰胺能与水泥水化产生的强氧化钙发生反应，释放一定量的氮气，氮气会封存在混凝土内部形成密闭的气孔，能有效释放混凝土因混凝土高温而产生的膨胀应力；d组分三乙醇胺、三异丙醇胺和无机钠盐能充分激发矿物掺合料的活性；e组分羟丙基甲基纤维素醚能在混凝土表面形成溶剂化的膜；f组分五碳聚酯类单体合成的聚羧酸盐减水剂能够改变浆体的粘度。这些组分共同作用，制成的高性能混凝土专用分散剂性能优异，能显著提高混凝土的耐久性、耐高温性和抗渗等级。

45、(2)本发明的高性能混凝土专用分散剂属于低碳、环境友好型产品，其生产用原材料无毒无害、生产过程绿色环保。