[发明专利]一种炭黑改性的聚羧酸减水剂及其制备方法和应用

说明书

本发明属于水泥添加剂领域，公开了一种炭黑改性的聚羧酸减水剂及其制备方法和应用。该减水剂包括以下重量配比的A、B组分，其中A组分：炭黑粒子10份；含羟基的偶氮化合物，0.2～0.4份；小分子酰氯化合物，0.3～1.0份；缚酸剂，0.1～0.5份；小分子不饱和羧酸，45～80份；不饱和聚醚类大单体，150～200份；热裂解催化剂，0.2～0.5份；链转移剂，0.1～0.3份；该炭黑改性聚羧酸系减水剂产物固含量40％，可提高水泥的净浆流动度和抗压强度，同时对泥土敏感度下降，更便于施工应用。

技术领域

本发明属于水泥添加剂领域，特别涉及一种炭黑改性的聚羧酸减水剂及其制备方法和应用。

背景技术

减水剂是一种在保证水泥具有一定的流动度的前提下能有效降低掺和水用量的水泥添加剂。通过降低水的用量可以减少水泥固化后体系中的孔隙率，从而有效提高水泥固化物的强度性能。经过萘型减水剂、木质素系减水剂的发展，聚羧酸系减水剂以其性能优异、绿色环保、分子设计性高的特点逐渐成为了市场和研究的主流方向。聚羧酸系减水剂一般以不饱和羧酸类为主链骨架结构，聚醚或聚酯类大单体为侧链，同时根据不同的性能要求引入其他功能性单体。当聚羧酸减水剂加入到水泥体系时，羧酸基团电离后吸附于水泥粒子表面，侧链向水中展开，通过电荷间斥力和空间位阻效应达到分散水泥粒子、提高体系流动性的效果。传统聚羧酸系减水剂虽然性能优异，但也存在着受温度影响大、水泥浆体粘度高、对泥沙敏感等问题。引入炭黑作为改性材料，可以提高减水剂分子尺寸从而降低对泥沙的敏感性，同时又可以进一步提高减水剂对水泥粒子的分散作用。中国公开文本CN102464900A中公开了一种颜料分散体和水泥用黑色减水剂，该发明利用氨基硅烷化合物改性炭黑表面后将其与聚羧酸减水剂混合得到一种黑色减水剂，该产物对使得水泥坍落度有所提高，但没有提及对减水率的影响。中国公开文本CN105985052A中公开了一种添加改性纤维素高效聚羧酸减水剂，利用氧化石墨烯改性聚羧酸减水剂，再与建筑砖粉、羟丙甲基纤维素、炭黑等成分混合后得到高效聚羧酸减水剂，该产物可提高水泥坍落度和抗压强度，减水率一般。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种炭黑改性的聚羧酸减水剂。

本发明另一目的在于提供上述炭黑改性的聚羧酸减水剂的制备方法。

本发明再一目的在于提供上述炭黑改性的聚羧酸减水剂的应用。

本发明的目的通过下述方案实现：

一种炭黑改性的聚羧酸减水剂，其包括以下重量配比的A、B两组分：

由以下组分组成的A组分(即表面改性炭黑)：

(1)炭黑粒子，质量份为10；

(2)含羟基的偶氮化合物，质量份为0.2～0.4；

(3)小分子酰氯化合物，质量份为0.3～1.0；

(4)缚酸剂，质量份为0.1～0.5；

由以下组分组成的B组分：

(5)小分子不饱和羧酸，质量份为45～80；

(6)不饱和聚醚类大单体，质量份为150～200；

(7)合成聚羧酸类高分子用的热裂解催化剂，质量份为0.2～0.5；

(8)链转移剂，质量份为0.1～0.3；

所述的炭黑粒子的粒径范围为10～50nm。

所述的含羟基的偶氮化合物为4,4'-二羟基偶氮苯、4'-羟基偶氮苯-2-羧酸、偶氮二羟基异丁腈中的一种。

所述的小分子酰氯化合物为二氯亚砜、草酰氯中的一种。

所述的缚酸剂为三乙胺、吡啶中的一种。