一種有機(jī)氟單體改性丙烯酸乳液的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種丙烯酸乳液的制備方法。具體涉及一種有機(jī)氟單體改性丙烯酸乳 液的制備方法水劑的制備方法。 技術(shù)背景
[0002] 隨著現(xiàn)代高等級(jí)公路的發(fā)展，水泥混凝土與瀝青混凝土一樣，成為高等級(jí)路面的 主要建筑材料。水泥混凝土路面具有強(qiáng)度高，穩(wěn)定性好，耐久性好，造價(jià)適當(dāng)，養(yǎng)護(hù)維修費(fèi)用 小，夜間行車可視性好等諸多優(yōu)點(diǎn)。而目前的現(xiàn)狀是新建的水泥混凝土公路往往3- 5年 就出現(xiàn)了斷板、坑洼等嚴(yán)重破壞，破損的混凝土路面每年造成直接和間接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)24. 01 億元。因?yàn)樗嗷炷谅访娴娜秉c(diǎn)是脆性大、柔性低、抗拉、抗折強(qiáng)度較低、易滑、噪音大、干 縮量大，抗化學(xué)腐蝕能力不高。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和現(xiàn)代化建設(shè)的逐步深入，人們一直在 尋找對(duì)普通水泥混凝土進(jìn)行改良的途徑，諸如改善水泥的性質(zhì)、添加纖維材料、添加外加劑 等。對(duì)混凝土基本力學(xué)特性的改善，特別是降低混凝土的剛性、提高韌性、降低壓折比的措 施之一就是采用高分子聚合物對(duì)水泥道路混凝土進(jìn)行改性。
[0003] 李陽(yáng)等通過(guò)以12-16目橡膠微粒以體積摻量20%代砂，配制的橡膠微?；炷?， 抗壓強(qiáng)度達(dá)到C35以上，抗折強(qiáng)度達(dá)到4. 5MPa以上，滿足道路混凝土強(qiáng)度要求。梁乃興等用 丁苯乳液改性混凝土的路用性能進(jìn)行深入系統(tǒng)的分析，混凝土在摻入丁苯乳液后，7天的抗 折強(qiáng)度相對(duì)于普通的混凝土提高了 22%，抗折彈性模量降低了約24%，28天的抗折強(qiáng)度提 高了 38%，抗折彈性模量降低約21 %，90天的抗折強(qiáng)度提高了 27%，抗折彈性模量降低約 19%。丁苯乳液的摻入使混凝土的抗折強(qiáng)度明顯提高，彈性摸量降低、柔性增加，干縮性和 耐磨性得到改善。姚紅云等通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)和理論分析，發(fā)現(xiàn)羧基丁苯乳液對(duì)普通水泥混 凝土有減水作用，干縮率降低，剛度降低。李芳等通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)羧基丁苯乳液對(duì)提高水泥砂 漿的粘結(jié)有顯著的作用，并可大幅度降低壓折比，得出在優(yōu)化聚合物改性砂漿的施工性能， 可以不考慮水灰比的大小的結(jié)論。李振東等研究了酸性陽(yáng)離子氯丁膠乳對(duì)水泥砂漿進(jìn)行改 性，通過(guò)干濕養(yǎng)護(hù)的方法可以提高材料的抗折強(qiáng)度70-50%，達(dá)到lOMPa。氯丁膠乳的摻 入可以改善材料的抗?jié)B性，降低吸水率，增加粘結(jié)強(qiáng)度。許賢敏等介紹了國(guó)外的苯乙烯一丁 二烯乳膠改性混凝土的性能和施工方法，可廣泛地應(yīng)用道路和橋梁上的大量罩面層，其長(zhǎng) 期性能和經(jīng)濟(jì)效益已由實(shí)例研究和現(xiàn)場(chǎng)報(bào)道所證實(shí)。張珍秀介紹了丁苯膠乳改性混凝土， 從其能滿足易拌合、良好的和易性、較好的自我養(yǎng)護(hù)、良好的黏結(jié)力、低滲透、降低彈性模量 等特點(diǎn)作了深入的說(shuō)明。張建濤通過(guò)各種測(cè)試手段對(duì)羧基丁苯改性水泥混凝土微觀結(jié)構(gòu)進(jìn) 行研究，揭示了羧基丁苯乳液對(duì)水泥混凝土微觀性能的改善。王曉臣等采用聚丙烯酸乳液 對(duì)混凝土進(jìn)行改性。改性后的混凝土抗壓強(qiáng)度有較大提高。
[0004]從查文獻(xiàn)可知，目前國(guó)內(nèi)對(duì)聚合物乳液改性水泥道路混凝土的研究中，所用的聚 合物乳液沒(méi)提到用有機(jī)氟單體來(lái)改性。而有機(jī)氟單體和丙烯酸單體聚合形成的乳液，表面 張力低、耐水性能好，用在道路混凝土中，混凝土干縮量小，抗化學(xué)腐蝕好，抗折強(qiáng)度高，抗 滲性好，從而使得混凝土路面的使用壽命延長(zhǎng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種有機(jī)氟單體改性丙烯酸乳液的制備方法水劑的制備 方法。本發(fā)明制得的丙烯酸乳液表面張力低、耐水性能好，用在道路混凝土中，混凝土干縮 量小，抗化學(xué)腐蝕好，抗折強(qiáng)度高，抗?jié)B性好，從而使得混凝土路面的使用壽命延長(zhǎng)。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0007] -種有機(jī)氟單體改性丙烯酸乳液的制備方法，包括以下步驟：
[0008] (1)預(yù)乳化液的配制：將157重量份去離子水、7重量份十二烷基二苯醚二磺酸鈉 鹽，7重量份脂肪醇聚氧乙烯醚在預(yù)乳化釜中攪拌溶解，然后在攪拌下加入9重量份C3-C4 的不飽和酸單體、135重量份C4-C12甲基丙烯酸烷基酯單體，279重量份C5-C12的丙烯酸 烷基酯單體、9重量份丙烯酸羥烷基酯、18重量份有機(jī)氟單體加完后，繼續(xù)攪拌20-30分鐘， 即得預(yù)乳化液；
[0009] (2)引發(fā)劑液的配制：將102重量份去離子水，2. 25重量份重量份過(guò)硫酸銨，攪拌 溶解，即得引發(fā)劑液；
[0010] (3)聚合反應(yīng)：將200重量份去離子水、0. 45重量份過(guò)硫酸銨、60重量份預(yù)乳化液 加入反應(yīng)釜中，升溫至聚合溫度，反應(yīng)20-30分鐘，然后同時(shí)均勻滴加剩余的預(yù)乳化液、弓丨 發(fā)劑液，控制在2-3小時(shí)內(nèi)滴完預(yù)乳化液，3-4小時(shí)內(nèi)滴完引發(fā)劑，液滴完后保溫1-2小時(shí)， 保溫完后，降溫至40°C，過(guò)濾出料，即得本發(fā)明所需的乳液。
[0011] 所述的C3-C4的不飽和酸單體為丙烯酸。
[0012]所述的C4-C12甲基丙烯酸烷基酯單體為甲基丙烯酸甲酯。
[0013]所述的C5-C12的丙烯酸烷基酯單體選自丙烯酸丁酯、丙烯酸異辛酯中的一種或 兩種。
[0014] 所述的有機(jī)氟單體單體是丙烯酸三氟乙酯、甲基丙烯酸三氟乙酯，丙烯酸丁氟丙 酯，丙烯酸八氟戊酯的一種。
[0015] 本發(fā)明的有益效果：
[0016] 本發(fā)明制得的有機(jī)氟單體改性丙烯酸乳液表面張力低、耐水性能好，其用在水泥 混凝土路中，混凝土干縮量小，抗化學(xué)腐蝕好，抗折強(qiáng)度高，抗?jié)B性好，從而使得混凝土路面 的使用壽命延長(zhǎng)。
【具體實(shí)施方式】
[0017] 實(shí)施例1
[0018] (1)預(yù)乳化液的配制：將157克去離子水、7克十二烷基二苯醚二磺酸鈉鹽，7克脂 肪醇聚氧乙烯醚在預(yù)乳化釜中攪拌溶解，然后在攪拌下加入9克丙烯酸、135克甲基丙烯酸 甲酯，279克丙烯酸異辛酯、9克丙烯酸羥乙酯、18克丙烯酸三氟乙酯加完后，繼續(xù)攪拌30分 鐘，即得預(yù)乳化液；
[0019] (2)引發(fā)劑液的配制：將102克去離子水，2. 25克過(guò)硫酸銨，攪拌溶解，即得引發(fā)劑 液；
[0020] (3)聚合反應(yīng)：將200克去離子水、0. 45克過(guò)硫酸銨、60克預(yù)乳化液加入反應(yīng)釜 中，升溫至聚合溫度，反應(yīng)30分鐘，然后同時(shí)均勻滴加剩余的預(yù)乳化液、引發(fā)劑液，控制在 3小時(shí)內(nèi)滴完預(yù)乳化液，3. 5小時(shí)內(nèi)滴完引發(fā)劑，液滴完后保溫I. 5小時(shí)，保溫完后，降溫至 40°C，過(guò)濾出料，即得所需的乳液；
[0021] (4)然后用這乳液，按比例加入到道路混凝土中攪拌均勻，并入模、養(yǎng)護(hù)，并進(jìn)行性 能測(cè)試。
[0022] 實(shí)施例2
[0023] (1)預(yù)乳化液的配制：將157克去離子水、7克十二烷基二苯醚二磺酸鈉鹽，7克脂 肪醇聚氧乙烯醚在預(yù)乳化釜中攪拌溶解，然后在攪拌下加入9克丙烯酸、135克甲基丙烯酸 甲酯，279克丙烯酸丁酯、9克丙烯酸羥乙酯、18克甲基丙烯酸三氟乙酯加完后，繼續(xù)攪拌30 分鐘，即得預(yù)乳化液