[發明專利]一種引氣型聚羧酸系高性能減水劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201210432041.9
• 申請日: 2012-11-01
• 公開（公告）號: CN102951865A
• 公開（公告）日: 2013-03-06
• 發明（設計）人: 黃建國;董淵;李志坤
• 申請（專利權）人: 重慶健杰科技有限公司
• 主分類號: C04B24/16
• 分類號: C04B24/16;C04B24/26;C08F290/06;C08F283/06;C08F220/06;C08F228/02;C08F220/56;C08F220/58;C08F212/08;C08F2/38;C04B103/30
• 代理公司: 云南派特律師事務所 53110
• 代理人: 岳亞蘇

技術領域

本發明涉及一種混凝土減水劑及其制備方法，具體涉及一種引氣型聚羧酸系高性能減水劑及其制備方法。

背景技術

減水劑是指可保持水泥凈漿、砂漿和混凝土工作度不變而顯著減少其拌和用水量的外加劑。它能顯著提高混凝土的強度，改善混凝土的抗凍性和抗滲性，并減少水泥的使用量。

根據減水劑減水及增強能力，分為普通減水劑（又稱塑化劑，減水率不小于8%）、高效減水劑（又稱超塑化劑，減水率不小于14%）和高性能減水劑（減水率不小于25%）。

隨著建筑技術的不斷進步，大跨度、高層、超高層建筑層出不窮，相應地，對用量最大的建筑材料——混凝土提出了更高要求，要求混凝土滿足高強、優良工作性、高耐久性等各種性能。為此，在混凝土水膠比不斷降低的情況下，仍然要求混凝土的流動性滿足泵送施工的要求。這就要求減水劑除具有更高的減水效果外，還能有效控制混凝土的坍落度損失，更好地解決混凝土的引氣、緩凝、泌水等問題。而傳統的高效減水劑（如萘磺酸鹽、三聚氰胺磺酸鹽、氨基磺酸鹽等）難以很好地滿足這些要求。

聚羧酸系減水劑是近些年發展起來的新型減水劑。具有很多獨特的優點：與不同水泥之間有相對更好的相容性；即使在低摻量時，聚羧酸系減水劑也能使混凝土具有高流動性；并且在低水灰比時具有低粘度和良好的坍落度保持性能；分子結構自由度相當大，外加劑合成上可控制的參數多，高性能化的潛力大，可對其進行分子結構設計，制造出“理想”的外加劑，更好地解決減水、引氣、緩凝、泌水等問題；不使用甲醛等有害原材料；不含氯離子，對建筑鋼筋不會產生晶間腐蝕。

從二十世紀末開始，國際學術界對混凝土的研究，不再單純追求混凝土的超高強度，而是逐漸向高性能化方向發展。高性能混凝土是指滿足力學性能要求的，具有高工作性、高耐久性和高體積穩定性的混凝土。研究表明：在混凝土內部適量引入均勻分布的微小氣泡可以大大提高混凝土的耐久性能，但對混凝土強度有影響（含氣量每提高1%，混凝土強度約下降4～5%）。二十世紀九十年代，國內也開始關注高性能混凝土研究，但在具體工程上仍然主要以混凝土強度為唯一驗收標準，而忽視了混凝土的耐久性能，因此，國內混凝土減水劑產品以低引氣性為主。近年來，隨著高速鐵路、跨海大橋、港口電站等工程的大量開工建設，對混凝土耐久性提出了很高要求，迫切需要研究開發一種引氣型的聚羧酸系高性能減水劑產品。

現有技術中出現了如下幾種對聚羧酸系高性能減水劑的改良技術：

CN201110332112.3介紹了一種通用型聚羧酸減水劑的合成方法。該通用聚羧酸減水劑為液態，固含量為40％。其是由改性聚氧乙烯醚或聚氧丙烯醚與（甲基）丙烯酸或衣康酸、甲基丙烯磺酸鈉等單體在鏈引發劑、鏈轉移劑的作用下進行聚合后再中和所制備的含有羧基、磺酸基、聚氧乙烯基側鏈的減水劑。本發明制備得到的通用型聚羧酸減水劑堿含量低、減水率高，在以膠凝材料重量比0.25～1.0％加入時，混凝土操作省力，水泥拌合物具有高流動性和高保坍性以及良好的和易性。該聚羧酸減水劑產品引氣性差，且氣泡尺寸大、不均勻，影響混凝土內氣泡質量。

CN?201110207462.7介紹了一種改性醚類聚羧酸減水劑及其制備方法。本發明公開了一種改性醚類聚羧酸減水劑，它是由50％～95％的甲基烯丙基聚氧乙烯醚、4％～40％的丙烯酸和1％～10％AMPS（2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸）三種單體進行自由基引發共聚而成。本發明的改性醚類聚羧酸減水劑，由于引入了甲基烯丙基聚氧乙烯醚單體，合成的減水劑產品相比醚類聚羧酸減水劑具有更高的減水率和保坍性能，且引入的AMPS（2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸）也進一步提高了產品的減水率，配制的混凝土具有低摻量、高流動性、低坍落度經時損失、良好的和易性和充分的早期強度，并使得產品對不同來源原材料的適應能力大大提高。該聚羧酸減水劑產品屬于低引氣型，需通過后期復配專用引氣劑提高產品的引氣性能。

CN201210118358.5介紹了一種聚羧酸減水劑及其制備方法。其制備方法是將丙烯酸、異戊烯醇封端的聚氧化乙烯基、甲基丙烯磺酸鈉及苯乙烯，按照一定順序加入一定量的水中，在引發劑及分子量調節劑的共同作用下，在一定溫度下自由基聚合而成的。該工藝簡單，產品性能單一，引氣性差，對混凝土原材料的適應性差。

發明內容

本發明的主要目的是提供一種引氣型聚羧酸系高性能減水劑及其制備方法，以克服現有聚羧酸系減水劑引氣性能差、引入混凝土內的氣泡尺寸大、不均勻的缺陷。

為實現上述發明目的，本發明所采用的技術方案是：