本發(fā)明屬于建筑工程的減水劑制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用秸稈改性的聚羧酸減水劑及其制備方法。

背景技術(shù)：

減水劑是指在混凝土和易性及水泥用量不變條件下，能減少拌合用水量、提高混凝土強(qiáng)度；或在和易性及強(qiáng)度不變條件下，節(jié)約水泥用量的外加劑。

聚羧酸減水劑是水泥混凝土運(yùn)用中的一種水泥分散劑，化學(xué)上可以分為兩類，一種是以主鏈為甲基丙烯酸，側(cè)鏈為羧酸基團(tuán)和單甲基聚乙二醇的聚酯型結(jié)構(gòu)；另外一種是主鏈為聚丙烯酸，側(cè)鏈為乙烯醇聚乙二醇的聚醚型結(jié)構(gòu)。當(dāng)然以此也衍生了許多類似產(chǎn)品。聚酯類聚羧酸由于在混凝土強(qiáng)堿性條件下容易水解和工藝的復(fù)雜性，所以其用量有可能在下降。聚羧酸高效減水劑是20世紀(jì)80年代以來國(guó)內(nèi)廣泛關(guān)注的用于改善萘系減水劑流動(dòng)性保持能力的線性高分子聚合物，另一種是帶有側(cè)鏈的梳狀分子結(jié)構(gòu)的新型高分子聚合物。而市場(chǎng)上常用的萘系減水劑是由工業(yè)萘、甲醛、濃硫酸和氫氧化鈉等在一定條件下反應(yīng)制備而成的。萘系減水劑的缺點(diǎn)為冬天易結(jié)晶，摻量大時(shí)易泌水，減水率偏低，并且在混凝土中引入大量硫酸根離子和氯離子，易對(duì)鋼筋造成腐蝕。

生物質(zhì)纖維素的高分子結(jié)構(gòu)中存在著大量羥基等活潑性集團(tuán)，在一定條件下易發(fā)生酯化或醚化反應(yīng)而被衍生化，某些水溶性纖維素衍生物展示出增稠、分散、乳化、增溶成膜、保護(hù)膠體等性能，此工藝具有原料來源廣泛、可生物降解、使用安全等特性，因此纖維素衍生物在各行各業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。

在建筑材料領(lǐng)域，將纖維素衍生物作為減水劑的研究也已得到了關(guān)注，目前報(bào)道的制備生物基減水劑的原材料主要有纖維素、半纖維素和淀粉等，改性方法包括羧甲基化、羧乙基化、烷基磺酸化和硫酸酯化等。

農(nóng)作物秸稈是生物質(zhì)資源的主要組成部分，我國(guó)作為農(nóng)業(yè)大國(guó)，每年農(nóng)作物秸稈的摻量達(dá)到7億多噸，其中21％是小麥秸稈。隨著我國(guó)農(nóng)村能源結(jié)構(gòu)的變化與集約化生產(chǎn)方式的推進(jìn)，農(nóng)作物秸稈作為傳統(tǒng)意義上的燃料、肥料和飼料，只有少部分被使用，大部分已被排除在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的內(nèi)部循環(huán)之外，導(dǎo)致大量秸稈作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的廢棄物而被置于田間焚燒或堆棄，每年糧食收獲季節(jié)全國(guó)約有2億噸秸稈被焚燒。國(guó)際上已將農(nóng)作物秸稈利用作為21世紀(jì)發(fā)展可再生能源資源的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，農(nóng)作物秸稈的資源化利用主要側(cè)重于化工和建筑材料的開發(fā)。然而利用農(nóng)作物秸稈來直接制備聚羧酸減水劑，尚未見到較好地試驗(yàn)和具有較好應(yīng)用效果的報(bào)道。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種利用秸稈改性的聚羧酸減水劑及其制備方法，從而可以為農(nóng)作物秸稈的回收利用提供新的可能。

本發(fā)明的目的是以下述方式實(shí)現(xiàn)的：

一種利用秸稈改性的聚羧酸減水劑的制備方法，具體步驟如下：

(1)秸稈預(yù)處理：將秸稈粉碎后，加入稀酸，攪拌混合均勻后浸泡18-36h，過濾并用清水沖洗秸稈至中性后備用；

以質(zhì)量濃度計(jì)，所述稀酸為1-3％的硫酸或3-5％的鹽酸；

秸稈：稀酸的固液比＝1g:(8-12mL)；

(2)制備利用秸稈改性的聚羧酸減水劑，具體過程為：

第一，將甲代烯丙基聚氧乙烯基-1000、甲代烯丙基聚氧乙烯基-2400、馬來酸酐、丙烯酰胺、甲基丙烯磺酸鈉和秸稈加入四口燒瓶中；

第二，加入蒸餾水，保證體系濃度為35-45％，升溫至70-90℃；

第三，安裝上回流裝置和恒壓滴液漏斗，恒壓滴液漏斗內(nèi)加入過硫酸銨，開始滴加引發(fā)劑過硫酸銨，滴加速度為2-4滴/s，滴加完畢后保溫4-5h；

第四，降溫至35-45℃，調(diào)節(jié)pH至6.8-7.2，即可得到利用秸稈改性的聚羧酸減水劑；

以摩爾比計(jì)，甲代烯丙基聚氧乙烯基-1000:甲代烯丙基聚氧乙烯基-2400:馬來酸酐:丙烯酰胺:甲基丙烯磺酸鈉＝(2.5-3.5):2:(10-14):(6-8):(1.5-2.5)；

以質(zhì)量比計(jì)，甲代烯丙基聚氧乙烯基-2400:秸稈＝1:(12-18)；

過硫酸銨的質(zhì)量為甲代烯丙基聚氧乙烯基-1000和甲代烯丙基聚氧乙烯基-2400總質(zhì)量的0.2％-0.4％；

體系濃度為體系中所有溶質(zhì)占體系的總質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

所述秸稈為玉米秸稈和/或小麥秸稈。

以摩爾比計(jì)，甲代烯丙基聚氧乙烯基-1000:甲代烯丙基聚氧乙烯基-2400:馬來酸酐:丙烯酰胺:甲基丙烯磺酸鈉＝3:2:12:7:2。

以質(zhì)量比計(jì)，甲代烯丙基聚氧乙烯基-2400:秸稈＝1:15。

過硫酸銨的質(zhì)量為甲代烯丙基聚氧乙烯基-1000和甲代烯丙基聚氧乙烯基-2400總質(zhì)量的0.3％。

所述步驟(2)第四小步中，用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH。

一種利用秸稈改性的聚羧酸減水劑，所述利用秸稈改性的聚羧酸減水劑由上述制備方法制備而成。

總體而言，本發(fā)明相較于現(xiàn)有技術(shù)中其他類型的減水劑產(chǎn)品而言，具有以下較為明顯的技術(shù)優(yōu)勢(shì)：

(1)對(duì)秸稈廢棄物資源進(jìn)行了有效利用，節(jié)約了資源和促進(jìn)了環(huán)保事業(yè)的發(fā)展；

(2)改善了現(xiàn)有的聚羧酸減水劑緩凝效果差的缺點(diǎn)，提高了聚羧酸減水劑的應(yīng)用范圍；

(3)對(duì)于聚羧酸減水劑制備過程中的反應(yīng)條件和反應(yīng)物的比例進(jìn)行了優(yōu)化，能夠更好地保證產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性，同時(shí)降低了生產(chǎn)成本。

總體而言，本發(fā)明利用秸稈所制備的聚羧酸減水劑產(chǎn)品，小麥秸稈對(duì)合成聚羧酸高效減水劑工藝有較大的影響，影響了其它原料的配比，減少了成本，同時(shí)使反應(yīng)時(shí)間減少1小時(shí)，節(jié)約了時(shí)間，相比于原工藝性價(jià)比更高。

附圖說明

圖1是對(duì)比例制備的聚羧酸高效減水劑的紅外光譜圖。

圖2是實(shí)施例10制備的聚羧酸高效減水劑的紅外光譜圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的解釋說明。在介紹具體實(shí)施例前，首先對(duì)本發(fā)明中所涉及部分物料情況簡(jiǎn)要說明如下。

下述實(shí)施例中所用秸稈來自于鄭州郊區(qū)農(nóng)田2015年所收獲的玉米秸稈和小麥秸稈，將所收獲的秸稈晾曬后，將干燥的秸稈(包括秸稈的根、莖、葉)進(jìn)行粉碎；取粉碎后秸稈樣品進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果如下。

秸稈的元素分析及主要成分含量數(shù)據(jù)：

上表中的項(xiàng)目分析測(cè)定中，元素含量測(cè)定用元素分析儀，其檢測(cè)器為熱導(dǎo)檢測(cè)(TCD)，灰分含量測(cè)定根據(jù)GB/T 212-2008規(guī)定中的快速灰化法，水分測(cè)定方法采用間接法，纖維素、半纖維素以及木質(zhì)素的測(cè)定方法采用Van Soest方法測(cè)定。

實(shí)施例1：

一種利用秸稈改性的聚羧酸減水劑的制備方法，具體步驟如下：

(1)秸稈預(yù)處理：將秸稈粉碎后，加入稀酸，攪拌混合均勻后浸泡18-36h，過濾并用清水沖洗秸稈至中性后備用；

以質(zhì)量濃度計(jì)，所述稀酸為1-3％的硫酸或3-5％的鹽酸；

秸稈：稀酸的固液比＝1g:(8-12mL)；

(2)制備利用秸稈改性的聚羧酸減水劑，具體過程為：

第一，將甲代烯丙基聚氧乙烯基-1000、甲代烯丙基聚氧乙烯基-2400、馬來酸酐、丙烯酰胺、甲基丙烯磺酸鈉和秸稈加入四口燒瓶中；

第二，加入蒸餾水，保證體系濃度為35-45％，升溫至70-90℃；

第三，安裝上回流裝置和恒壓滴液漏斗，恒壓滴液漏斗內(nèi)加入過硫酸銨，開始滴加引發(fā)劑過硫酸銨，滴加速度為2-4滴/s，滴加完畢后保溫4-5h；

第四，降溫至35-45℃，調(diào)節(jié)pH至6.8-7.2，即可得到利用秸稈改性的聚羧酸減水劑；以摩爾比計(jì)，甲代烯丙基聚氧乙烯基-1000:甲代烯丙基聚氧乙烯基-2400:馬來酸酐:丙烯酰胺:甲基丙烯磺酸鈉＝(2.5-3.5):2:(10-14):(6-8):(1.5-2.5)；

以質(zhì)量比計(jì)，甲代烯丙基聚氧乙烯基-2400:秸稈＝1:(12-18)；

過硫酸銨的質(zhì)量為甲代烯丙基聚氧乙烯基-1000和甲代烯丙基聚氧乙烯基-2400總質(zhì)量的0.2％-0.4％；

體系濃度為體系中所有溶質(zhì)占體系的總質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

所述秸稈為玉米秸稈和/或小麥秸稈。

以摩爾比計(jì)，甲代烯丙基聚氧乙烯基-1000:甲代烯丙基聚氧乙烯基-2400:馬來酸酐:丙烯酰胺:甲基丙烯磺酸鈉＝3:2:12:7:2。

以質(zhì)量比計(jì)，甲代烯丙基聚氧乙烯基-2400:秸稈＝1:15。

過硫酸銨的質(zhì)量為甲代烯丙基聚氧乙烯基-1000和甲代烯丙基聚氧乙烯基-2400總質(zhì)量的0.3％。

步驟(2)第四小步中，用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH。

一種利用秸稈改性的聚羧酸減水劑，所述利用秸稈改性的聚羧酸減水劑由上述制備方法制備而成。

實(shí)施例2：

一種利用秸稈改性的聚羧酸減水劑的制備方法，具體步驟如下：

(1)秸稈預(yù)處理：將秸稈粉碎后，加入稀酸，攪拌混合均勻后浸泡18h，過濾并用清水沖洗秸稈至中性后備用；

以質(zhì)量濃度計(jì)，所述稀酸為1％的硫酸；

秸稈：稀酸的固液比＝1g:8mL；

(2)制備利用秸稈改性的聚羧酸減水劑，具體過程為：

第一，將甲代烯丙基聚氧乙烯基-1000、甲代烯丙基聚氧乙烯基-2400、馬來酸酐、丙烯酰胺、甲基丙烯磺酸鈉和秸稈加入四口燒瓶中；

第二，加入蒸餾水，保證體系濃度為35％，升溫至70℃；

第三，安裝上回流裝置和恒壓滴液漏斗，恒壓滴液漏斗內(nèi)加入過硫酸銨，開始滴加引發(fā)劑過硫酸銨，滴加速度為2滴/s，滴加完畢后保溫4h；

第四，降溫至35℃，用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH至6.8，即可得到利用秸稈改性的聚羧酸減水劑；

以摩爾比計(jì)，甲代烯丙基聚氧乙烯基-1000:甲代烯丙基聚氧乙烯基-2400:馬來酸酐:丙烯酰胺:甲基丙烯磺酸鈉＝2.5:2:10:6:1.5；

以質(zhì)量比計(jì)，甲代烯丙基聚氧乙烯基-2400:秸稈＝1:12；

過硫酸銨的質(zhì)量為甲代烯丙基聚氧乙烯基-1000和甲代烯丙基聚氧乙烯基-2400總質(zhì)量的0.2％；

體系濃度為體系中所有溶質(zhì)占體系的總質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

所述秸稈為玉米秸稈。

實(shí)施例3：

一種利用秸稈改性的聚羧酸減水劑的制備方法，具體步驟如下：

(1)秸稈預(yù)處理：將秸稈粉碎后，加入稀酸，攪拌混合均勻后浸泡21h，過濾并用清水沖洗秸稈至中性后備用；

以質(zhì)量濃度計(jì)，所述稀酸為2％的硫酸；

秸稈：稀酸的固液比＝1g:9mL；

(2)制備利用秸稈改性的聚羧酸減水劑，具體過程為：

第一，將甲代烯丙基聚氧乙烯基-1000、甲代烯丙基聚氧乙烯基-2400、馬來酸酐、丙烯酰胺、甲基丙烯磺酸鈉和秸稈加入四口燒瓶中；

第二，加入蒸餾水，保證體系濃度為36％，升溫至74℃；

第三，安裝上回流裝置和恒壓滴液漏斗，恒壓滴液漏斗內(nèi)加入過硫酸銨，開始滴加引發(fā)劑過硫酸銨，滴加速度為3滴/s，滴加完畢后保溫4.2h；

第四，降溫至36℃，用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH至6.9，即可得到利用秸稈改性的聚羧酸減水劑；

以摩爾比計(jì)，甲代烯丙基聚氧乙烯基-1000:甲代烯丙基聚氧乙烯基-2400:馬來酸酐:丙烯酰胺:甲基丙烯磺酸鈉＝2.6:2:10.5:6.3:1.6；

以質(zhì)量比計(jì)，甲代烯丙基聚氧乙烯基-2400:秸稈＝1:13；

過硫酸銨的質(zhì)量為甲代烯丙基聚氧乙烯基-1000和甲代烯丙基聚氧乙烯基-2400總質(zhì)量的0.24％；

體系濃度為體系中所有溶質(zhì)占體系的總質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

所述秸稈為小麥秸稈。

實(shí)施例4：

一種利用秸稈改性的聚羧酸減水劑的制備方法，具體步驟如下：

(1)秸稈預(yù)處理：將秸稈粉碎后，加入稀酸，攪拌混合均勻后浸泡24h，過濾并用清水沖洗秸稈至中性后備用；

以質(zhì)量濃度計(jì)，所述稀酸為3％的硫酸；

秸稈：稀酸的固液比＝1g:10mL；

(2)制備利用秸稈改性的聚羧酸減水劑，具體過程為：

第一，將甲代烯丙基聚氧乙烯基-1000、甲代烯丙基聚氧乙烯基-2400、馬來酸酐、丙烯酰胺、甲基丙烯磺酸鈉和秸稈加入四口燒瓶中；

第二，加入蒸餾水，保證體系濃度為38％，升溫至78℃；

第三，安裝上回流裝置和恒壓滴液漏斗，恒壓滴液漏斗內(nèi)加入過硫酸銨，開始滴加引發(fā)劑過硫酸銨，滴加速度為4滴/s，滴加完畢后保溫4.4h；

第四，降溫至38℃，用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH至7.0，即可得到利用秸稈改性的聚羧酸減水劑；

以摩爾比計(jì)，甲代烯丙基聚氧乙烯基-1000:甲代烯丙基聚氧乙烯基-2400:馬來酸酐:丙烯酰胺:甲基丙烯磺酸鈉＝2.8:2:11:6.6:1.8；

以質(zhì)量比計(jì)，甲代烯丙基聚氧乙烯基-2400:秸稈＝1:14；

過硫酸銨的質(zhì)量為甲代烯丙基聚氧乙烯基-1000和甲代烯丙基聚氧乙烯基-2400總質(zhì)量的0.28％；

體系濃度為體系中所有溶質(zhì)占體系的總質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

所述秸稈為玉米秸稈和小麥秸稈。

實(shí)施例5：

一種利用秸稈改性的聚羧酸減水劑的制備方法，具體步驟如下：

(1)秸稈預(yù)處理：將秸稈粉碎后，加入稀酸，攪拌混合均勻后浸泡27h，過濾并用清水沖洗秸稈至中性后備用；

以質(zhì)量濃度計(jì)，所述稀酸為3％的鹽酸；

秸稈：稀酸的固液比＝1g:11mL；

(2)制備利用秸稈改性的聚羧酸減水劑，具體過程為：

第一，將甲代烯丙基聚氧乙烯基-1000、甲代烯丙基聚氧乙烯基-2400、馬來酸酐、丙烯酰胺、甲基丙烯磺酸鈉和秸稈加入四口燒瓶中；

第二，加入蒸餾水，保證體系濃度為40％，升溫至81℃；

第三，安裝上回流裝置和恒壓滴液漏斗，恒壓滴液漏斗內(nèi)加入過硫酸銨，開始滴加引發(fā)劑過硫酸銨，滴加速度為2滴/s，滴加完畢后保溫4.6h；

第四，降溫至40℃，用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH至7.1，即可得到利用秸稈改性的聚羧酸減水劑；

以摩爾比計(jì)，甲代烯丙基聚氧乙烯基-1000:甲代烯丙基聚氧乙烯基-2400:馬來酸酐:丙烯酰胺:甲基丙烯磺酸鈉＝3:2:11.5:7:2；

以質(zhì)量比計(jì)，甲代烯丙基聚氧乙烯基-2400:秸稈＝1:15；

過硫酸銨的質(zhì)量為甲代烯丙基聚氧乙烯基-1000和甲代烯丙基聚氧乙烯基-2400總質(zhì)量的0.3％；

體系濃度為體系中所有溶質(zhì)占體系的總質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

所述秸稈為玉米秸稈和小麥秸稈。

實(shí)施例6：

一種利用秸稈改性的聚羧酸減水劑的制備方法，具體步驟如下：

(1)秸稈預(yù)處理：將秸稈粉碎后，加入稀酸，攪拌混合均勻后浸泡30h，過濾并用清水沖洗秸稈至中性后備用；

以質(zhì)量濃度計(jì)，所述稀酸為4％的鹽酸；

秸稈：稀酸的固液比＝1g:12mL；

(2)制備利用秸稈改性的聚羧酸減水劑，具體過程為：

第一，將甲代烯丙基聚氧乙烯基-1000、甲代烯丙基聚氧乙烯基-2400、馬來酸酐、丙烯酰胺、甲基丙烯磺酸鈉和秸稈加入四口燒瓶中；

第二，加入蒸餾水，保證體系濃度為42％，升溫至84℃；

第三，安裝上回流裝置和恒壓滴液漏斗，恒壓滴液漏斗內(nèi)加入過硫酸銨，開始滴加引發(fā)劑過硫酸銨，滴加速度為3滴/s，滴加完畢后保溫4.7h；

第四，降溫至42℃，用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH至7.2，即可得到利用秸稈改性的聚羧酸減水劑；

以摩爾比計(jì)，甲代烯丙基聚氧乙烯基-1000:甲代烯丙基聚氧乙烯基-2400:馬來酸酐:丙烯酰胺:甲基丙烯磺酸鈉＝3.2:2:12:7.3:2.2；

以質(zhì)量比計(jì)，甲代烯丙基聚氧乙烯基-2400:秸稈＝1:16；

過硫酸銨的質(zhì)量為甲代烯丙基聚氧乙烯基-1000和甲代烯丙基聚氧乙烯基-2400總質(zhì)量的0.34％；

體系濃度為體系中所有溶質(zhì)占體系的總質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

所述秸稈為玉米秸稈和小麥秸稈。

實(shí)施例7：

一種利用秸稈改性的聚羧酸減水劑的制備方法，具體步驟如下：

(1)秸稈預(yù)處理：將秸稈粉碎后，加入稀酸，攪拌混合均勻后浸泡33h，過濾并用清水沖洗秸稈至中性后備用；

以質(zhì)量濃度計(jì)，所述稀酸為5％的鹽酸；

秸稈：稀酸的固液比＝1g:8.5mL；

(2)制備利用秸稈改性的聚羧酸減水劑，具體過程為：

第一，將甲代烯丙基聚氧乙烯基-1000、甲代烯丙基聚氧乙烯基-2400、馬來酸酐、丙烯酰胺、甲基丙烯磺酸鈉和秸稈加入四口燒瓶中；

第二，加入蒸餾水，保證體系濃度為44％，升溫至87℃；

第三，安裝上回流裝置和恒壓滴液漏斗，恒壓滴液漏斗內(nèi)加入過硫酸銨，開始滴加引發(fā)劑過硫酸銨，滴加速度為4滴/s，滴加完畢后保溫4.8h；

第四，降溫至44℃，用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH至7.1，即可得到利用秸稈改性的聚羧酸減水劑；

以摩爾比計(jì)，甲代烯丙基聚氧乙烯基-1000:甲代烯丙基聚氧乙烯基-2400:馬來酸酐:丙烯酰胺:甲基丙烯磺酸鈉＝3.4:2:13:7.6:2.4；

以質(zhì)量比計(jì)，甲代烯丙基聚氧乙烯基-2400:秸稈＝1:17；

過硫酸銨的質(zhì)量為甲代烯丙基聚氧乙烯基-1000和甲代烯丙基聚氧乙烯基-2400總質(zhì)量的0.36％；

體系濃度為體系中所有溶質(zhì)占體系的總質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

所述秸稈為玉米秸稈和小麥秸稈。

實(shí)施例8：

一種利用秸稈改性的聚羧酸減水劑的制備方法，具體步驟如下：

(1)秸稈預(yù)處理：將秸稈粉碎后，加入稀酸，攪拌混合均勻后浸泡36h，過濾并用清水沖洗秸稈至中性后備用；

以質(zhì)量濃度計(jì)，所述稀酸為5％的鹽酸；

秸稈：稀酸的固液比＝1g:9.5mL；

(2)制備利用秸稈改性的聚羧酸減水劑，具體過程為：

第一，將甲代烯丙基聚氧乙烯基-1000、甲代烯丙基聚氧乙烯基-2400、馬來酸酐、丙烯酰胺、甲基丙烯磺酸鈉和秸稈加入四口燒瓶中；

第二，加入蒸餾水，保證體系濃度為45％，升溫至90℃；

第三，安裝上回流裝置和恒壓滴液漏斗，恒壓滴液漏斗內(nèi)加入過硫酸銨，開始滴加引發(fā)劑過硫酸銨，滴加速度為4滴/s，滴加完畢后保溫5h；

第四，降溫至45℃，用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH至7.0，即可得到利用秸稈改性的聚羧酸減水劑；

以摩爾比計(jì)，甲代烯丙基聚氧乙烯基-1000:甲代烯丙基聚氧乙烯基-2400:馬來酸酐:丙烯酰胺:甲基丙烯磺酸鈉＝3.5:2:14:8:2.5；

以質(zhì)量比計(jì)，甲代烯丙基聚氧乙烯基-2400:秸稈＝1:18；

過硫酸銨的質(zhì)量為甲代烯丙基聚氧乙烯基-1000和甲代烯丙基聚氧乙烯基-2400總質(zhì)量的0.4％；

體系濃度為體系中所有溶質(zhì)占體系的總質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

所述秸稈為玉米秸稈和小麥秸稈。

實(shí)施例9：

一種利用秸稈改性的聚羧酸減水劑的制備方法，具體步驟如下：

(1)秸稈預(yù)處理：將秸稈粉碎后，加入稀酸，攪拌混合均勻后浸泡36h，過濾并用清水沖洗秸稈至中性后備用；

以質(zhì)量濃度計(jì)，所述稀酸為5％的鹽酸；

秸稈：稀酸的固液比＝1g:9.5mL；

(2)制備利用秸稈改性的聚羧酸減水劑，具體過程為：

第一，將甲代烯丙基聚氧乙烯基-1000、甲代烯丙基聚氧乙烯基-2400、馬來酸酐、丙烯酰胺、甲基丙烯磺酸鈉和秸稈加入四口燒瓶中；

第二，加入蒸餾水，保證體系濃度為45％，升溫至90℃；

第三，安裝上回流裝置和恒壓滴液漏斗，恒壓滴液漏斗內(nèi)加入過硫酸銨，開始滴加引發(fā)劑過硫酸銨，滴加速度為4滴/s，滴加完畢后保溫5h；

第四，降溫至45℃，用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH至7.0，即可得到利用秸稈改性的聚羧酸減水劑；

以摩爾比計(jì)，甲代烯丙基聚氧乙烯基-1000:甲代烯丙基聚氧乙烯基-2400:馬來酸酐:丙烯酰胺:甲基丙烯磺酸鈉＝3:2:12:7:2；

以質(zhì)量比計(jì)，甲代烯丙基聚氧乙烯基-2400:秸稈＝1:15；

過硫酸銨的質(zhì)量為甲代烯丙基聚氧乙烯基-1000和甲代烯丙基聚氧乙烯基-2400總質(zhì)量的0.3％；

體系濃度為體系中所有溶質(zhì)占體系的總質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

所述秸稈為玉米秸稈和小麥秸稈。

實(shí)施例10：

將18.75g甲代烯丙基聚氧乙烯基-1000(TPEG-1000)，30g甲代烯丙基聚氧乙烯基-2400(TPEG-2400)，7.5g馬來酸酐(Man)，3g丙烯酰胺(AM)，2g甲基丙烯磺酸鈉(MAS)，2g小麥秸稈同時(shí)加入四口燒瓶，加入蒸餾水，體系濃度為40％，升溫至80℃，加上回流裝置和恒壓滴液漏斗，開始滴加引發(fā)劑過硫酸銨，過硫酸銨的用量為單體總量的0.3％，滴加2h，滴加完畢后，保溫4h，然后降溫至40℃，用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)PH至7.0。

實(shí)施例11：

將18.75g甲代烯丙基聚氧乙烯基-1000(TPEG-1000)，30g甲代烯丙基聚氧乙烯基-2400(TPEG-2400)，7.5g馬來酸酐(Man)，3g丙烯酰胺(AM)，2g甲基丙烯磺酸鈉(MAS)，3g小麥秸稈同時(shí)加入四口燒瓶，加入蒸餾水，體系濃度為40％，升溫至80℃，加上回流裝置和恒壓滴液漏斗，開始滴加引發(fā)劑過硫酸銨，過硫酸銨的用量為單體總量的0.3％，滴加2h,滴加完畢后，保溫4h，然后降溫至40℃，用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)PH至7。

對(duì)比例：

為說明本發(fā)明所提供的以秸稈為原料所制備的聚羧酸減水劑的具體性能，發(fā)明人以實(shí)施例9為基礎(chǔ)，采用相同方法制備了聚羧酸減水劑作為對(duì)比例，其區(qū)別主要在于未添加秸稈作為原料，其他反應(yīng)條件均相同。

對(duì)實(shí)施例10和對(duì)比例所制備的聚羧酸減水劑分別進(jìn)行紅外光譜檢測(cè)，紅外光譜檢測(cè)時(shí)所用儀器為Nicolet 380FT-IR，檢測(cè)時(shí)，首先將聚羧酸減水劑產(chǎn)品經(jīng)乙醇沉析后過濾、干燥制成粉劑，然后用溴化鉀壓片法做紅外光譜分析。

檢測(cè)結(jié)果分別如圖2、圖1所示，圖中的橫坐標(biāo)為波數(shù)，不同官能團(tuán)有各自的特征波數(shù)，縱坐標(biāo)為不同官能團(tuán)的吸收強(qiáng)度。

圖1中有3422.85、2923.32、2126.73、1650.97、1455.28、1351.55、1252.96、1097.84、960.06cm^-1九個(gè)峰，圖2中有3383.15、2110.79、1642.52、1350.78、1083.60cm^-1五個(gè)峰，兩種工藝制備的聚羧酸高效減水劑的光譜圖相比均在3400、2100、1650、1350、1100cm^-1等波數(shù)附近有吸收峰，3422.85cm^-1與3383.15cm^-1處的吸收峰為羥基的吸收峰，2126.73cm^-1與2110.79cm^-1處為炔烴的C≡C伸縮吸收峰，1650.97cm^-1與1642.52cm^-1處為羧基的吸收峰，1351.55cm^-1與1350.78cm^-1處出現(xiàn)了磺酸基的伸縮振動(dòng)峰，1097.84cm^-1與1083.60cm^-1處是醚鍵的吸收峰，對(duì)比例的紅外光譜圖中多出1455.28cm^-1吸收峰為烷基CH面內(nèi)彎曲振動(dòng)峰，1252.96cm^-1吸收峰處為酮基上C-C伸縮峰，950.06cm^-1吸收峰為羧基上OH面外彎曲振動(dòng)峰，由于從1350～400cm^-1的低頻率區(qū)稱為指紋區(qū)，主要反映分子結(jié)構(gòu)的細(xì)微變化及官能團(tuán)的振動(dòng)方式。通過對(duì)比可以看出減水劑主要官能團(tuán)磺酸基、羧基、酯基、聚氧乙烯基都基本上都存在，且實(shí)施例10制備的聚羧酸高效減水劑與對(duì)比例相比，各個(gè)吸收峰透光率減小，由于透光率與吸收強(qiáng)度成反比，強(qiáng)度越大，說明與之相關(guān)的分子組成或這化學(xué)基團(tuán)的含量就越大，因此可以確定實(shí)施例10中的官能團(tuán)與對(duì)比例相比會(huì)更多，由此可知，小麥秸稈改性效果主要是加強(qiáng)官能團(tuán)的強(qiáng)度。因此，本發(fā)明制備的聚羧酸減水劑較原工藝制備的聚羧酸減水劑，其性能會(huì)更加優(yōu)良。

為進(jìn)一步檢測(cè)本發(fā)明所提供的利用秸稈改性所制備的聚羧酸減水劑的具體性能，發(fā)明人對(duì)上述實(shí)施例10、實(shí)施例11、對(duì)比例和空白試驗(yàn)所制備的聚羧酸減水劑的性能進(jìn)行了具體檢測(cè)，相關(guān)試驗(yàn)情況介紹如下。

測(cè)試方法如下：對(duì)混凝土的水泥凈漿流動(dòng)度按照《混凝土外加劑勻質(zhì)性試驗(yàn)方法》(GB/T 8077-2000)進(jìn)行測(cè)試，其中水灰比為0.29，減水劑添加量為1.5％；

減水劑減水率測(cè)定方法按照《混凝土外加劑》(GB8076-2008)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，用下列公式進(jìn)行計(jì)算：W_R＝[(W₀－W₁)/W₀]×100％，其中，W_R為減水率(％)，W₀為基準(zhǔn)混凝土單位用水量(kg/m³)，W₁為摻外加劑混凝土單位用水量(kg/m³)；

減水劑固體含量和坍落度測(cè)定試驗(yàn)按照《混凝土外加劑》(GB8076-2008)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，誤差最多不超過0.3％，其中固體含量表示為“X固”，按下列公式計(jì)算：

X_固＝[(M₂-M₀)/(M₁-M₀)]×100％，其中，X_固為固體含量(％)，M₀為稱重瓶的質(zhì)量(g)，M₁為稱量瓶加式樣的質(zhì)量(g)，M₂為稱量瓶加烘干后試樣的質(zhì)量(g)；

抗壓強(qiáng)度檢測(cè)中混凝土的拌合、成型、測(cè)量及數(shù)據(jù)處理等均按照《普通混凝土力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T50081-2002)進(jìn)行，首先，按照GB 8076-2008《混凝土外加劑》中的標(biāo)準(zhǔn)制備了混凝土；所制備的混凝土中的物質(zhì)配合比為C(水泥)：S(石)：G(砂)：W(水)＝1：2.11：3.5：0.48，所用水泥為P.O42.5R(中國(guó)聯(lián)合水泥集團(tuán)有限公司生產(chǎn)，產(chǎn)地河南登封；砂和石為產(chǎn)自鄭州賈峪鎮(zhèn)的中砂和碎石)；抗壓強(qiáng)度比中的St代表?yè)酵饧觿┑幕炷翉?qiáng)度，Sc代表不摻外加劑的混凝土強(qiáng)度，Rs為兩者的比值，測(cè)試結(jié)果如下表所示：

表1不同減水劑的各項(xiàng)測(cè)試結(jié)果

從表1可以看出，本發(fā)明利用秸稈改性制備的聚羧酸減水劑與原工藝制備的聚羧酸減水劑相比，固含量、減水率和坍落度都有一定程度的提高，由于秸稈成本低廉，因而本發(fā)明提供的聚羧酸減水劑具有很好的現(xiàn)實(shí)意義。

以上所述的僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明整體構(gòu)思前提下，還可以作出若干改變和改進(jìn)，這些也應(yīng)該視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。