[發明專利]一種緩釋型聚羧酸高性能減水劑的制備方法

有效

• 申請號: 201310643374.0
• 申請日: 2013-12-03
• 公開（公告）號: CN103641960A
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發明（設計）人: 房福賢;張鑫;楊霞;周南南;周普玉;郭清春
• 申請（專利權）人: 上海市建筑科學研究院（集團）有限公司;上海建研建材科技有限公司
• 主分類號: C08F283/06
• 分類號: C08F283/06;C08F220/36;C04B24/26;C04B103/30
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 竺路玲

技術領域

本發明屬于建筑混凝土外加劑技術領域，具體涉及一種緩釋型聚羧酸高性能減水劑的制備方法。

背景技術

隨著我國地鐵、隧道、高速公路、橋梁、碼頭等大型基礎設施的興建，對聚羧酸系高效減水劑的需求持續增加。聚羧酸系減水劑是一類分子中含有羧基接枝共聚物的表面活性劑，其獨特的分子結構使其具有許多獨特的優點，如低摻量、高減水率、保坍性能好、對混凝土的干縮影響較小等優點。通過對分子結構的設計與優化，可以合成出高性能的聚羧酸減水劑。

但是在實際應用過程中，使用聚羧酸系減水劑還存在許多問題，比如，摻有改性礦粉和機制砂的碎屑混凝土。改性礦粉的吸水量大，對減水劑分子結構有強烈的吸附作用，抑制減水劑的分散性能；機制砂在碎屑混凝土中使用量在70%以上，機制砂的含泥量高，對減水劑的吸附量大，導致減水劑與混凝土的適應性差，坍落度損失快。在中小坍落度混凝土中也存在混凝土保坍差的問題，尤其在夏天高溫環境下，有時混凝土在2h的流動性很小，嚴重影響了混凝土的應用。聚羧酸系減水劑存在坍落度損失過快的問題，這就迫切的需要開發具有超強坍落度保持能力的聚羧酸系減水劑，這類外加劑既可以單獨使用，也可以和現有聚羧酸外加劑復配使用，解決現有聚羧酸外加劑保坍差的技術難題。

發明內容

本發明的目的是提供一種緩釋型聚羧酸高性能減水劑的制備方法，以克服現有技術存在的缺陷。

本發明采取的技術方案如下：

一種緩釋型聚羧酸高性能減水劑的制備方法，包括如下步驟：

(1)將不飽和聚氧乙烯醚溶解于去離子水中，攪拌均勻；

(2)分別滴加引發劑和鏈轉移劑的混合溶液和共聚單體，在50-70℃下反應4-7小時；

(3)降至室溫，調節溶液的pH至5-7；

所述的不飽和聚氧乙烯醚，其結構式如通式(Ⅰ)所示：

通式(Ⅰ)中：R₁、R₂和R₃各自獨立的表示氫原子或甲基；R₄表示氫原子或碳原子數1-10的烴基；R表示碳原子數為2-5的亞烷基；m表示RO平均加成摩爾數為1-200；X表示碳原子數為1-5的亞烷基；

所述的引發劑選自過硫酸銨、過硫酸鈉、過硫酸鉀或過氧化苯甲酰；

所述的鏈轉移劑選自巰基乙醇、巰基乙酸、巰基丙酸中的一種或兩種以上；

所述的共聚單體是由丙烯酸-N,N-二甲胺基乙酯或甲基丙烯酸-N,N-二甲胺基乙酯和氯乙酸鈉反應制得的含羧基和酯鍵的不包和單體，其結構式如通式(Ⅱ)所示：

通式(Ⅱ)中：R表示氫原子或甲基。

原料重量份數配方如下：

本發明制備的減水劑采用自制含有羧基和酯鍵的不飽和單體，羧基起到吸附和減水作用，隨著水泥水化，形成水化物，將羧基包裹起來，羧基減少使得減水率降低，混凝土流動性降低；但自制單體中的酯鍵隨水泥水化逐漸水解，釋放羧基，增補羧基數量，使減水劑在水泥體系中較長時間內功能保持，達到坍落度保持的目的。測試表明，在碎屑混凝土中，緩釋型減水劑初始坍落度115mm，1h坍落度185mm，坍落度增加顯著，保坍性能良好；在小坍落度混凝土中，混凝土初始坍落度在20-25mm，流動性較差，但1h后，混凝土坍落度增長明顯，坍落度超過100mm，減水劑的緩釋性能明顯；在中等坍落度混凝土中，混凝土初始坍落度在125mm，1h混凝土坍落度坍落度205mm，混凝土流動性良好。

具體實施方式

實施例1

向配備有溫度計、攪拌器、滴加裝置、氮氣導入管和回流冷凝器的反應器中加入100份聚醚和80份去離子水。在攪拌下對反應器內部進行氮氣置換。升溫至70℃，用2小時滴加20份60%質量分數共聚單體水溶液、同時用3小時滴加0.5份巰基丙酸、0.3份過硫酸鈉和30份去離子水組成的水溶液。滴加完后，保溫1小時從而完成聚合反應。降溫至室溫，加入一定濃度氫氧化鈉溶液中和至pH=5-7，得黃色透明液體，即為緩釋型減水劑。

實施例2