[發(fā)明專利]一種保坍型聚羧酸超塑化劑

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210516220.0
• 申請日: 2012-12-05
• 公開（公告）號: CN102976655A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉加平;周棟梁;冉千平;楊勇;劉金芝
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇蘇博特新材料股份有限公司;江蘇博特新材料有限公司;江蘇省建筑科學(xué)研究院有限公司;博特建材（天津）有限公司
• 主分類號: C04B24/26
• 分類號: C04B24/26;C08F283/06;C08F220/06;C08F220/28;C08F4/40;C08F2/38;C04B103/32
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責(zé)任公司 32112
• 代理人: 黃明哲;王清義

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種具有三重調(diào)控水泥混凝土流動度隨時間變化能力的聚羧酸系水泥分散劑，屬于混凝土外加劑技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

國家基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)規(guī)模空前給高性能混凝土的性能提出了更高的要求，也帶來了極大的挑戰(zhàn)。構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化和施工方式的自動化要求高性能混凝土的流動性保持時間更長，而高性能混凝土本身使用大量的礦物摻合料和多種功能外加劑也使得流動性保持更難。另外，由于我國地域廣闊、季節(jié)變化明顯、混凝土原材料質(zhì)量和性質(zhì)差異非常大，在混凝土的拌制和運輸過程中經(jīng)常會遇到新拌混凝土流動性喪失過快的現(xiàn)象。混凝土的保坍能力不足給工程施工和混凝土的質(zhì)量帶來很多的問題，尤其在夏季高溫條件下、混凝土坍落度偏小或者要求超長時間保坍需求時這種現(xiàn)象更加明顯。究其原因，夏季高溫造成坍落度損失加快是由于加速了水泥水化和水分蒸發(fā)造成的；坍落度偏小的混凝土由于體系中自由水少，短時間內(nèi)就容易出現(xiàn)流動度喪失；混凝土施工時間過長導(dǎo)致水泥水化產(chǎn)物增多，此時生成的水化產(chǎn)物如果混凝土體系中沒有多余的分散劑進行分散，則會逐漸出現(xiàn)流動度喪失的現(xiàn)象。因此，多種因素造成的流動度損失的性質(zhì)是不一樣的，需要補充分散劑的時間需求也是不一樣的。

聚羧酸系超塑化劑依靠其摻量低、減水率高、保坍能力比萘系減水劑強、降低混凝土收縮以及制備過程無污染等優(yōu)點，已經(jīng)成為制備高性能混凝土不可缺少的關(guān)鍵組分，也成為了國內(nèi)外研究的熱點。經(jīng)過最近幾年的飛速發(fā)展，聚羧酸系超塑化劑的減水能力得到較大幅度的提高，這也間接的導(dǎo)致了混凝土體系中聚羧酸超塑化劑的摻量逐漸降低，這也是導(dǎo)致?lián)骄埕人岢芑瘎┗炷林饾u暴露保坍能力不足的原因。

為了有效解決摻聚羧酸超塑化劑混凝土的流動度損失過快的問題，國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域的研究人員已經(jīng)做了大量的研究工作。除了傳統(tǒng)緩凝的辦法以外，目前緩解混凝土流動度損失最有效的辦法為外加保坍組分，多篇專利已經(jīng)公開了相關(guān)具有保坍功能的聚羧酸類聚合物的制備方法。

專利CN101786824A公開了一種緩釋型聚羧酸減水劑的制備方法，該方法將含有不飽和雙鍵的聚氧乙烯醚大單體、（甲基）丙烯酸、不飽和磺酸或其鹽單體、單烯烴羧酸衍生物、雙烯烴羧酸衍生物通過水性自由基共聚反應(yīng)，再用堿性溶液中和而成。此方法制備的聚羧酸減水劑具有防止長時間運輸造成流動度損失的效果，但其初始沒有分散效果會造成與常規(guī)聚羧酸減水劑復(fù)配使用時造成摻量偏高的問題，而且這種結(jié)構(gòu)聚合物要想發(fā)揮保坍效果需要較長的時間，則無法滿足夏季高溫造成的水泥水化加快帶來的混凝土流動度快速損失的問題，具有明顯的局限性。

專利CN101357833A公開了一種坍落度保持型聚羧酸超塑化劑，該方法采用部分的醚類不飽和單體替代酯類不飽和大單體以提高聚合物在水泥強堿性環(huán)境下的分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，從而提高保坍能力。同時，聚合物分子中引入衣康酸作為吸附基團來改善其保坍能力。該方法制備的聚羧酸超塑化劑具有較強的分散能力，但是由于分子中無緩釋基團，無法滿足混凝土體系后期的分散需求，有較大的提升空間。

專利CN102093521A公開了一種聚羧酸高保坍劑的制備方法，該方法采用烯丙基聚乙二醇類聚醚、馬來酸酐、馬來酸酐聚乙二醇二酯和丙烯酸進行共聚后加堿中和而成。該方法利用酸酐酯化時不需要帶水劑的優(yōu)勢，減少了污染，但由于烯丙基聚醚和馬來酸酐及其衍生物存在聚合活性較低的情況，聚合反應(yīng)存在一定的難度，因此該方法還有較大提升的空間。

綜上所述可知，現(xiàn)有技術(shù)由于其分子結(jié)構(gòu)的限制，往往只能滿足混凝土使用過程中遇到的綜合問題的某一個方面，比如保坍時間較長的聚合物都存在減水偏小，且短時間無法體現(xiàn)出保坍效果的情況，則無法滿足某些混凝土需要的短時間段內(nèi)的保坍要求，而能滿足短期需求的保坍劑則存在保坍時間不夠長的問題。因此，開發(fā)一種具有保坍效果能夠快速體現(xiàn)，并且能持續(xù)作用的功能全面的保坍型高性能聚羧酸超塑化劑解決現(xiàn)代高性能混凝土流動度損失是非常必要的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種高效保坍型聚羧酸超塑化劑，該塑化劑經(jīng)過特殊分子設(shè)計使聚合物分子具有對混凝土流動度進行多重調(diào)控的能力，有效的解決了由于混凝土拌制后短時間內(nèi)流動度快速損失的問題，也避免了長時間施工等待期時間段內(nèi)混凝土流動性逐漸喪失的現(xiàn)象，更是避免了由于混凝土流動度不夠而現(xiàn)場加水或者額外添加外加劑帶來的混凝土性能下降、經(jīng)濟性降低和施工難度增大的弊端。