[發明專利]高效聚羧酸系混凝土減水劑及其制備方法

無效

• 申請號: 200910183848.1
• 申請日: 2009-08-03
• 公開（公告）號: CN101624270A
• 公開（公告）日: 2010-01-13
• 發明（設計）人: 胡華強;李華威;談偉明
• 申請（專利權）人: 常州匯迪建材有限公司
• 主分類號: C04B24/26
• 分類號: C04B24/26;C08F220/28;C08F220/06;C04B103/30
• 代理公司: 常州市維益專利事務所
• 代理人: 王凌霄

技術領域

本發明涉及混凝土外加劑的技術領域，尤其涉及一種高效減水劑及其制 備方法。

背景技術

隨著高性能、大流動度混凝土以及商品混凝土的發展，特別是在水利工 程、道路工程中對混凝土耐久性則有著更高的要求，利用混凝土減水劑提高 混凝土耐久性已成為改善混凝土性能是一種重要途徑人們對混凝土外加劑 的要求越來越高。聚羧酸高效減水劑是20世紀90年代新出現的一種高效 減水劑。由于其具有原材料來源廣泛，減水率高，與水泥適應性好，無污染 等優點，正越來越受到社會的青睞。但目前它的原材料品種多，合成工藝也 缺乏系統的研究，需要進一步優化。而且合成的反應過程與機理，合成產品 的分散作用機理等研究工作開展的不多。在混凝土工程中，利用混凝土外加 劑改善混凝土性能越來越得到人們的重視，提高混凝土耐久性主要體現在使 混凝土具有較高的抗凍融性能、抗滲性能及較低的氯離子滲透性能等。在混 凝土減水劑產品中，分普通混凝土減水劑、高效混凝土減水劑、引氣混凝土 減水劑等。目前我國的混凝土減水劑主要以萘系和蜜胺系產品為主流，高效 減水劑尚未見到也沒有相關的國家標準。國外特別是在日本，聚羧酸高效減 水劑已在水利、道路等要求高耐性的混凝土工程中得到了廣泛應用，產品類 型主要是馬來酐系，既利用烯丙基氯或其它含雙鍵的烴基氯與環氧乙烷反應 接入雙鍵，再與馬來酐反應。以日本為例，高效混凝土減水劑在合成方法分 為兩步完成。具體步驟如下：

第一步：用氮氣清洗高壓釜后，在氮氣保護條件下，用甲醇中緩慢通入 環氧乙烷，保持140℃、0.05～0.5MPa壓力下反應，然后，將反應混合物冷 卻至室溫，向反應容器內加入NaOH，升溫至110℃保持20mmHg壓力膠水。隨 后，將氮氣壓力增至0.1MPa，緩慢向混合物中加入一定量的烯丙基氯并攪拌。 從反應開始4小時后，當混合物堿度降低至一個穩定值時，可認為反應停止， 用HCl中和混合物，分離副產物鹽類既可得到烯丙基醚，這是下一步反應的 原料。

第二步：以甲苯作為溶劑，在氮氣保護下，在帶有冷凝的反應容器中， 以第一步反應所生成的烯丙基醚為原料，與馬來酸酐進行聚合反應，聚合溫 度為80℃，攪拌使之反應4個小時后，在110℃、10mmHg壓力下，蒸除甲苯 溶劑，得到透明粘性液體為最終產物。由此可見，馬來酐系高效混凝土減水 劑生產制備十分復雜，而且反應過程對設備的要求很高。

發明內容

為了克服上述缺陷，本發明要解決的技術問題是：針對現有的馬來 酸酐系減水劑的生產制備存在著設備要求高，制備過程復雜，提供一 種制備方法簡單的減水劑及其制備方法。

為了克服背景技術中存在的缺陷，本發明解決其技術問題所采用的 技術方案是：本發明提供一種高效的聚羧酸系混凝土減水劑，減水劑 的主要結構如下：

其中k大于等于10000，n大于等于 10000。

本發明中所述的聚羧酸系高效減水劑的制備方法，原料配方重量百 分比為：

甲基聚氧乙烯醚：39～46.2％

甲基丙烯酸甲酯：8.5～15％

甲基丙烯酸：????9～16％

對甲苯磺酸：????3～4％

對苯二酚：??????0.08～0.13％

過氧化二苯甲酰：1.9～3.5％

丁酮：??????????19～28％

氫氧化鈉或氫氧化鉀：1.9～3.5％

具有如下兩個制備過程：

第一步是通過脂交換反應，選用EO數為7～13范圍內甲基聚氧乙烯醚為 組要原料，其分子結構式為：

CH₃O-(C₂H₄O)_m-H

以對甲苯磺酸為催化劑、以對苯二酚為阻聚劑，使甲基丙烯酸甲酯與甲 基聚氧乙烯醚進行酯交換反應以引入可聚合雙鍵；

然后進行第二步反應，加入甲基丙烯酸，以過氧化二苯甲酰為引發劑， 以丁酮為溶劑進行聚合反應，

具體操作過程如下：