[发明专利]一种固体聚羧酸减水剂的生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及减水剂的生产方法，具体涉及一种固体聚羧酸类减水剂的生产方法。

背景技术

减水剂是指在混凝土和易性及水泥用量不变的条件下，能减少拌合用水量，提高混凝土强度，或在易性及强度不变的条件下，节约水泥用量的外加剂。

聚羧酸减水剂是水泥混凝土运用中的一种常用水泥分散剂，聚羧酸类减水剂为梳型分子结构，主链由不饱和单体经自由基聚合而成，侧链由不同聚合物的环氧乙烷、环氧丙烷组成，侧链与主链以酯键或醚键方式连接，其中不饱和单体包括：丙烯酸（及其酯）、甲基丙烯酸（及其酯）、马来酸酐、丙烯酰胺、醋酸乙烯酯、烯丙基类单体。聚羧酸减水剂具有减水率高、掺量少、保坍性能好、引气量适中，适宜配置高强度、高流动性、自密实混凝土逐步得到市场的认可，已经在全国市场得到广泛应用。

聚羧酸减水剂的生产一般使用水溶液聚合，因此得到的商品聚羧酸减水剂为溶液形态，含固量一般为10～70％。由于聚羧酸减水剂的分子量较小，其固态物在80℃以上就容易发生软化，如使用常规干燥方式如喷雾干燥等使水与物料同时加热，必须加入助剂才能实现干燥得到固体聚羧酸减水剂，其干燥困难、干燥成本高，干燥得到的减水剂也有一定的质量损失，加上其中含有的助剂制得的固体聚羧酸减水剂性能远远低于相同含固量液体聚羧酸减水剂的性能；因此，目前市场上普遍使用的都是含固量10～70％（以质量百分比计）的水溶液液体产品，长距离运输成本高昂，部分固体产品仅仅应用于某些特殊领域如干混砂浆、自密实混凝土等。

发明内容

本发明的目的在于提供一种成本低廉的固体聚羧酸减水剂的生产方法，该方法生产的固体聚羧酸减水剂与相同含固量的液体聚羧酸减水剂使用性能接近。

为达到以上目的本发明采用如下技术方案：

一种固体聚羧酸减水剂的生产方法，其特征在于：将含固量为以质量浓度计的10～70％液体聚羧酸减水剂（市售产品）采用微波进行干燥，控制干燥温度为90～100℃。

对采用水溶液聚合法直接得到的含固量为10～70％的液体聚羧酸减水剂进行微波干燥得到的固体聚羧酸减水剂，其含水量可控制在5％（以质量百分含量计）以下，同时得到的固体聚羧酸减水剂性能达到相同含固量的液体聚羧酸减水剂使用性能较好；发明人经过长期实验发现，微波对水有极强的选择性加热，即为首先对所干燥物料中的水分加热蒸发、然后再加热溶液中的聚羧酸减水剂，这样既保证了对聚羧酸减水剂的充分干燥，又保证了所得固体聚羧酸减水剂的性能。

为了进一步提高微波干燥效果以及生产效率，具体是将上述液体聚羧酸减水剂采用传送带送入微波干燥箱进行传送干燥，使用的微波频率为915MHZ或2450MHZ，照射能量为3000～4000KJ/KG，微波功率为1500～2500KW，干燥物料的厚度为8～10cm，传送带传送速率为0.5～0.8m/min，干燥时间为12～18min，干燥温度为93～98℃。发明人在长期实验中发现，若以上参数控制不好会出现局部过热从而影响制得的固体聚羧酸减水剂的性能、若控制不好也易使得生产效率低下达不到工业化大规模生产的要求，上述得到的固体聚羧酸减水剂性能达到相同含固量的液体聚羧酸减水剂使用性能的88％～93％、含水量在4wt％以下，生产效率高、所得的固体聚羧酸减水剂可达100～140kg/h。

进一步，上述采用的微波频率为2450MHZ，照射能量为3200～3600KJ/KG，微波功率为1900～2300KW，干燥物料的厚度为9～10cm，传送带传送速率为0.6～0.7m/min，干燥时间为12～15min。

上述液体聚羧酸减水剂在微波干燥箱进行传送干燥，更优选地，上述采用的微波频率为2450MHZ，照射能量为3300KJ/KG，微波功率为2200KW；控制物料在传送带上的厚度为9cm，传送带速率为0.7m/min，干燥温度为96℃，干燥时间为13分钟；干燥所得的固体聚羧酸减水剂的含固量为98～100％（以质量百分含量计），固体聚羧酸减水剂性能达到相同含固量的液体聚羧酸减水剂使用性能的95％～100％。

为了提高微波干燥中的干燥效率，还在微波干燥箱上部设置蒸汽收集管，使用风机将微波蒸汽送入蒸汽收集管中，使干燥箱内为微负压约为0.9bar（绝压），大大提高了蒸发效率。