[發(fā)明專利]一種聚羧酸系水泥減水劑及其制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210500075.7
• 申請日: 2012-11-30
• 公開（公告）號: CN103011666A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 呂志平;孫晉平;孫誠軒;李國偉;孫佳悅;張鑫;孫建
• 申請（專利權(quán)）人: 太原理工大學(xué);北京瑞斯建材有限公司
• 主分類號: C04B24/26
• 分類號: C04B24/26;C08F283/06;C04B103/30
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于高分子領(lǐng)域，具體而言，涉及一種聚羧酸系水泥減水劑及其制備方法。?

發(fā)明背景?

聚羧酸系高性能減水劑(超塑化劑)因其具有分散性好、減水率高、保坍性好、制備過程及使用過程環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)正在成為混凝土用主要的減水劑品種，從現(xiàn)有商品化的聚羧酸系高效減水劑的結(jié)構(gòu)和組成的聚合單體看，主要是以具有不飽和雙鍵的聚氧乙烯醚或酯類大單體與不飽和酸聚合而成，為了降低成本或提高對水泥的適應(yīng)性，可以加入部分烯基磺酸鈉、馬來酸酐(順丁烯二酸酐)等單體以不同的比例在不同的合成條件下共聚合成梳型結(jié)構(gòu)聚羧酸減水劑，反應(yīng)單體的組合靈活性大，性能也可以通過單體所含有的不同基團(tuán)來調(diào)節(jié)，但組成聚羧酸的大單體烯基聚氧乙烯醚或酯對石油的下游產(chǎn)品乙烯的依賴性高，因而成本較高。且目前在實(shí)際工程應(yīng)用中，其性價(jià)比仍不足以高，與水泥的適用性也不盡完美。?

為了降低生產(chǎn)成本或提高性價(jià)比，眾多研究者或生成廠家仍在不斷探索新的配方，其中，以廉價(jià)的馬來酸酐為原料，部分代替其它不飽和酸或不飽和磺酸研究較多，從眾多專利看，所采用馬來酸酐為單體與大單體烯丙基聚乙二醇醚或其它烯基聚乙二醇醚共聚合時(shí)，要并用(甲基)丙烯酸或丙烯酰胺(AM)來調(diào)節(jié)聚合活性，但從實(shí)際應(yīng)用看，聚羧酸的性價(jià)比并不高。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明正是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種聚羧酸系高性能水泥減水劑及其制備方法，為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，擬采用如下技術(shù)方案：?

本發(fā)明一方面涉及一種聚羧酸系高性能水泥減水劑，其特征在于，減水劑是由A、B、C三類單體共聚而成；?

A為含有烯基的大單體，用通式(1)表示；?

X＝CH₂-O或CH₂-CH₂-O，m為環(huán)氧乙烷的平均加成摩爾數(shù)，其數(shù)值取20～55的整數(shù)；n?為環(huán)氧丙烷的平均加成摩爾數(shù)，其數(shù)值取0或1～10的整數(shù)；R₁為H或-CH₃；R₂為H、-CH₃或-CH₂-CH₃；?

B為馬來酸酐的一元醇或二元醇衍生物或馬來酸酐與甘氨基的衍生物、衣康酸(酐)的一元醇或二元醇的衍生物或衣康酸酐與甘氨基的衍生物中兩種或兩種以上的混合物；?

C為選自丙烯酸或/或甲基丙烯酸的含烯基一元酸；?

其中三類單體的摩爾比范圍為n_A∶n_B∶n_C＝1∶0.2～1.8∶1.3～3.6。?

在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，所述的含有烯基的大單體A其分子量范圍為8000～3000；優(yōu)選的，通式1所代表的有烯丙基聚乙二醇醚、甲基烯丙基聚乙二醇醚、3-甲基-3-丁烯-1-醇基聚乙二醇醚、烯丙基環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷的嵌段聚醚、甲基烯丙基環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷的嵌段聚醚、3-甲基-3-丁烯-1-醇基環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷的嵌段聚醚、甲氧基封端烯丙基聚乙二醇醚、甲氧基封端甲基烯丙基聚乙二醇醚、甲氧基封端3-甲基-3-丁烯-1-醇基聚乙二醇醚、乙氧基封端烯丙基聚乙二醇醚、乙氧基封端甲基烯丙基聚乙二醇醚、乙氧基封端3-甲基-3-丁烯-1-醇基聚乙二醇醚，這些單體可以單獨(dú)使用也可以兩種及以上以任意比例混合使用。?

在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，所述的B選自馬來酸單甲酯、馬來酸單乙酯、馬來酸單異丙酯、馬來酸單乙二醇酯，衣康酸單甲酯、衣康酸單乙酯、衣康酸單異丙酯、衣康酸單乙二醇酯，N-甘氨酸基馬來酰氨酸、N-甘氨酸基衣康酰氨酸中的至少兩種的組合，優(yōu)選的，B為馬來酸單甲酯與N-甘氨酸基馬來酰氨酸的混合物、衣康酸單甲酯與N-甘氨酸基馬來酰氨酸的混合物或馬來酸單甲酯、馬來酸單乙酯、馬來酸單異丙酯、馬來酸單乙二醇酯與N-甘氨酸基馬來酰氨酸的混合物。?

本發(fā)明另一方面還涉及上述水泥減水劑的制備方法，其特征在于包括如下步驟：所述的按照聚羧酸的固含量為35～40％(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))的比例將三類單體及引發(fā)劑中加入水配制成水溶液，A和B兩類單體及部分水為底料，C類單體和引發(fā)劑的水溶液分開分別滴加，聚合溫度為70～90℃，聚合反應(yīng)3.0～6.0小時(shí)，然后用NaOH中和，合成所述的聚羧酸系水泥減水劑。?