[發(fā)明專利]一種保坍型聚羧酸鹽減水劑及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110342577.7
• 申請(qǐng)日: 2011-11-03
• 公開（公告）號(hào): CN102504126A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 裴繼凱;李軍平;王正波;趙婷婷;劉學(xué)明;曹永旺;張寶川;王自衛(wèi)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山西合盛邦砼建材有限公司
• 主分類號(hào): C08F283/06
• 分類號(hào): C08F283/06;C08F4/40;C08F2/10;C04B24/26;C04B103/30
• 代理公司: 山西五維專利事務(wù)所(有限公司) 14105
• 代理人: 楊耀田

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及建筑材料中混凝土外加劑，具體屬于一種保坍型聚羧酸鹽減水劑及其制備方法。

背景技術(shù)

與傳統(tǒng)的高效減水劑相比，聚羧酸類減水劑雖然具有摻量低、減水率高、分子結(jié)構(gòu)靈活等優(yōu)點(diǎn)，但面對(duì)國(guó)內(nèi)復(fù)雜多變的水泥及混凝土材料，聚羧酸類減水劑往往體現(xiàn)不出其高性能的優(yōu)勢(shì)。在某些工程中，聚羧酸類減水劑會(huì)經(jīng)常遇到減水率低、坍落度損失較快、混凝土和易性差等水泥適應(yīng)性問(wèn)題。

水泥適應(yīng)性中最常見的問(wèn)題是坍落度損失過(guò)快。目前用來(lái)降低減水劑坍落度損失的方法主要有5種：（1）復(fù)合緩凝組分；（2）減水劑反復(fù)多次添加；（3）減水劑后添加法；（4）緩釋法；（5）復(fù)配反應(yīng)性高分子共聚物。

在針對(duì)坍落度損失過(guò)快這個(gè)問(wèn)題上，外加劑工作者通常以聚羧酸類減水劑和葡萄糖酸鈉、蔗糖、糖蜜等緩凝劑復(fù)配來(lái)改善減水劑的保坍能力。以摻加糖類等作為緩凝成分解決混凝土坍落度損失過(guò)快的傳統(tǒng)做法，已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足工程需要，特別是當(dāng)運(yùn)輸距離較長(zhǎng)時(shí)，問(wèn)題尤為突出。緩凝劑的加入并不能從根本上解決保坍能力弱的缺點(diǎn)，過(guò)多的摻量反而會(huì)使混凝土的凝結(jié)時(shí)間延長(zhǎng)，降低混凝土質(zhì)量，影響施工進(jìn)度。于是，開發(fā)一種既能保持坍落度在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)不損失，又不影響硬化混凝土后期性能的保坍劑就成了混凝土外加劑的研究熱點(diǎn)。

專利CN?1667009A報(bào)道了一種羧酸類接枝共聚物混凝土保坍劑的制備，其大單體的制備是通過(guò)單烷基聚醚或雙羥基聚醚與小分子不飽和酸的接枝反應(yīng)完成的，這步合成難度大，中間分離純化過(guò)程較復(fù)雜，合成出的大分子單體原料不穩(wěn)定，工業(yè)化成本較高。目前市場(chǎng)上的產(chǎn)品主要是烯丙基聚氧乙烯醚，該類聚醚活性較低，只能與馬來(lái)酸酐進(jìn)行較好的共聚，合成的產(chǎn)品減水率低，保坍性能一般且由于馬來(lái)酸酐的雙羧基，使得該類聚羧酸鹽減水劑對(duì)水泥的水化影響較大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種保坍型聚羧酸鹽減水劑及其制備方法，該減水劑使用的大單體活性較高，能與丙烯酸類小單體進(jìn)行較好的共聚，合成的減水劑保坍性能好，與各種水泥適應(yīng)性好，而且其大單體合成時(shí)所使用的起始劑合成工藝簡(jiǎn)單，價(jià)格較低，易于推廣。

本發(fā)明提供的一種保坍型聚羧酸鹽減水劑，由大單體A和小單體B、C在氧化還原引發(fā)體系的作用下進(jìn)行水溶液聚合而成。用式（1）表示大單體A，用式（2）表示小單體B，用式（3）表示小單體C如下：

?????????????????????????????????????????????????????????????????????????（1）

其中：R₁—?dú)湓踊駽原子數(shù)為1～5的鏈烷基

??????a—1或2

??????b—重復(fù)單元數(shù)為5～200

c—重復(fù)單元數(shù)為0～100，

????????????????????????????????????（2）

其中：R₂—H或CH₃??????

??????????????????????????????????????????（3）

其中：R₃—H或CH₃

??????R₄—NH₂或CH₂CH₂OH或CH₂CH(CH₃)OH????????????????

合成上述的保坍型聚羧酸鹽減水劑是將大單體A和小單體B、C采用氧化還原引發(fā)體系引發(fā)，在鏈轉(zhuǎn)移劑作用下經(jīng)共聚反應(yīng)而得。

具體步驟包括：將大單體A溶解在去離子水中，邊攪拌邊升溫，當(dāng)溫度升到30-50℃時(shí)，加入氧化劑，溫度達(dá)到60-80℃時(shí)，同時(shí)滴加小單體B與小單體C的混合水溶液和還原劑與鏈轉(zhuǎn)移劑的混合水溶液，小單體B與小單體C的混合水溶液的滴加時(shí)間控制在2～4小時(shí)，還原劑與鏈轉(zhuǎn)移劑的混合水溶液滴加時(shí)間控制在2.5～5小時(shí)，滴加完畢后，繼續(xù)保溫0.5～2小時(shí)，然后冷卻到40℃以下，加入氫氧化鈉水溶液進(jìn)行中和，控制產(chǎn)品濃度為20～50%，pH=6～8，最終得到淺黃色透明粘液；

所述大單體A、小單體B和小單體C的摩爾比為1:1～5:1～5；

所述氧化劑和還原劑的總用量占大小單體總重量的0.2～5%；

所述的鏈轉(zhuǎn)移劑用量占大小單體總重量的0.05～0.6%。

所述的鏈轉(zhuǎn)移劑為巰基乙醇、巰基乙酸、巰基丙酸或巰基丁二酸。