[发明专利]一种吸水树脂及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种吸水树脂，其特征在于，其原料包括：火山灰活性材料；所述火山灰活性材料的火山灰活性指数为60～95％，所述火山灰活性材料为钒钛矿渣和/或表面改性剂改性的钒钛矿渣；

所述钒钛矿渣包括如下质量百分比的组分：CaO 38.73％、SiO₂24.74％、Al₂O₃11.88％、MgO 10.00％、TiO₂ 9.04％、SO₃ 1.71％、Fe₂O₃1.44％、Na₂O 0.81％、K₂O 0.55％、MnO 0.35％、Cl 0.28％；

所述原料包括50～80重量份聚合单体、10～20重量份中和剂、1～5重量份水溶性纤维素、0.03～0.40重量份引发剂、0.01～0.06重量份交联剂和1～10重量份所述火山灰活性材料；

所述表面改性剂改性的钒钛矿渣通过以下方法制备得到：将5kg钒钛矿渣粉和50kg浓度为10％的碳酸氢铵水溶液投入反应釜中，搅拌均匀后，在150℃下烘干得到羟基活化的钒钛矿渣粉；然后将9.5kg所述羟基活化的钒钛矿渣粉和9.5kg浓度为10％的γ-巯丙基三乙氧基硅烷乙醇水溶液加入反应釜中，反应1h，在120℃下焙烧2h，得到改性钒钛矿渣粉；

所述吸水树脂的制备方法，包括以下步骤：

将聚合单体、中和剂和水混合，得到部分中和的聚合单体溶液；所述部分中和的聚合单体溶液中，聚合单体的中和度为70～90％；

将所述部分中和的聚合单体溶液、水溶性纤维素、引发剂、交联剂和火山灰活性材料混合，得到待聚合料液；

将所述待聚合料液引发聚合反应，得到所述吸水树脂。

2.根据权利要求1所述的吸水树脂，其特征在于，所述聚合单体为丙烯酸和/或丙烯酰胺；

和/或，所述中和剂选自氢氧化钠、氢氧化钙、氢氧化钾中的一种或多种；

和/或，所述水溶性纤维素选自羧甲基纤维素、海藻酸钠、壳聚糖中的一种或多种；

和/或，所述引发剂为过硫酸钾和/或过硫酸铵；

和/或，所述交联剂为N,N′-亚甲基双丙烯酰胺。

3.权利要求1或2所述的吸水树脂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将聚合单体、中和剂和水混合，得到部分中和的聚合单体溶液；

将所述部分中和的聚合单体溶液、水溶性纤维素、引发剂、交联剂和火山灰活性材料混合，得到待聚合料液；

将所述待聚合料液引发聚合反应，得到所述吸水树脂。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述部分中和的聚合单体溶液中，聚合单体的中和度为70～90％。

5.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于，通过加热引发所述聚合反应，加热温度为50～80℃，加热时间为2～4h。

6.权利要求1或2所述的吸水树脂或权利要求3-5任一项制备方法制得的吸水树脂在混凝土添加剂领域中的应用。

7.一种自养护混凝土，其特征在于，其原料包括权利要求1或2所述的吸水树脂或权利要求3-5任一项制备方法制备得到吸水树脂；所述原料包括：水泥600～900重量份、砂子800～1000重量份、石子400～450重量份、水160～170重量份、减水剂20～25重量份、吸水树脂1～5重量份。