[發明專利]一種具有網狀結構的聚羧酸減水劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201410027803.6
• 申請日: 2014-01-21
• 公開（公告）號: CN103804609A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發明（設計）人: 齊賓;尚百雨;馬雪英;李建勇;程東惠
• 申請（專利權）人: 北京奧潤開元環?？萍佳芯吭河邢薰?/a>
• 主分類號: C08F283/06
• 分類號: C08F283/06;C08F220/06;C08F218/18;C08F222/08;C08F212/36;C08F220/58;C08F220/20;C08F230/08;C08F220/28;C08F236/08;C08F2/38;C04B24/26;C04B24
• 代理公司: 北京萬科園知識產權代理有限責任公司 11230
• 代理人: 劉俊玲;張亞軍

技術領域

本申請涉及一種混凝土聚羧酸減水劑，具體涉及一種具有網狀結構的聚羧酸減水劑及其制備方法。

背景技術

減水劑是一種使用最廣泛、用量最大的混凝土外加劑，是提高混凝土制品性能必不可少的一種外加劑。它可以通過空間位阻效應和靜電斥力效應提高水泥的分散性，在較低水灰比的情況下，顯著提高混凝土制品的工作性、密實度、強度和耐久性等綜合性能。在減水劑近70年的發展歷程中，大致經歷了三個階段的發展歷程，分別是20世紀30年代開始使用的木質素磺酸鹽類減水劑、20世紀60年代開始使用的萘系減水劑和20世紀90年代開始使用的聚羧酸系高效減水劑。減水劑的應用對混凝土技術產生了深遠的影響，在混凝土發展歷史上，高效減水劑的出現被公認為是繼鋼筋混凝土和預應力混凝土技術之后的第三次混凝土技術飛躍。特別是聚羧酸高效減水劑由于其具有較高的減水性能、較好的適應性、較好的保塑性和無污染等優點，在發達國家已經逐步取代了傳統的萘系減水劑，特別對于一些重大工程，往往起著不可替代的作用。

聚羧酸減水劑最早見于1982年Okada等人申請的日本專利，因其優異的性能很快得到推廣使用，并且受到各國技術研究人員的重視，開展了大量的深入的研究。目前國內外對聚羧酸類減水劑的研究主要集中在以下幾個方面：（1）聚合物的合成方法和工藝；（2）聚合物構型及單體組成；（3）結構與性能之間的關系；（4）根據理論設計聚合物分子；（5）減水劑減水作用機理研究。正是由于聚羧酸類減水劑的分子結構設計的多樣性，以及結構與性能之間的必然聯系，使得該領域研究十分活躍，高新特產品層出不窮。

典型的聚羧酸減水劑是一種具有表面活性的接枝共聚物，呈梳形結構。中國專利CN101786824B中公開了一種典型的聚羧酸減水劑，由不飽和聚氧烷基醚單體、不飽和一元羧酸及其衍生物單體、不飽和二元羧酸及其衍生物單體和不飽和磺酸或其鹽單體共聚而成。傳統的聚羧酸減水劑結構為單主鏈型，由一條主鏈和若干支鏈組成，通過該結構對水泥顆粒實現立體包覆，起到空間位阻效應。有研究表明，可以通過改變聚羧酸分子構型提高聚羧酸分子對水泥顆粒的包覆位阻效應。目前，通過對現有聚羧酸分子處理可以使梳狀分子變成網狀結構，同時選用合適的試劑也會起到緩釋保坍的作用。

中國專利CN101066851B中公開了一種聚羧酸鹽類混凝土保坍劑，該方法先進行水性自由基共聚反應得到聚羧酸分子，再用帶有雙端基環氧基團的交聯劑對聚羧酸分子進行處理，得到的產品可以明顯改善混凝土的坍落度和適應性，具有良好的減水保塑效果。中國專利CN102924733A中公開了酰胺基聚羧酸化合物及其生產方法和應用，該方法先發生共聚反應得到聚羧酸單鏈減水劑，然后將得到的單鏈減水劑的羧基與二胺或多胺化合物反應，進行交聯反應，得到酰胺基聚羧酸化合物。該類型方法均是先按照傳統聚羧酸合成工藝合成單鏈聚羧酸減水劑，再用能與羧基進行反應的雙基團或多基團分子進行交聯，得到網狀結構的聚羧酸減水劑分子，程度容易控制，但步驟相對繁瑣，需要后續處理。

具有網狀結構的聚羧酸減水劑具有潛在的空間位阻優勢，是目前研究的熱點難點，特別是一步法合成工藝還鮮有報道。

發明內容

針對目前具有網狀結構的聚羧酸減水劑種類很少、研究有限的情況，本發明的目的在于提供一種具有網狀結構的聚羧酸減水劑，能夠更牢固地包覆水泥顆粒。

本發明的另一個目的在于：提供所述的具有網狀結構的聚羧酸減水劑的制備方法，該方法可以一步聚合成具有網狀結構的聚羧酸分子，無需再次添加特定交聯劑，同時所選用的單體來源廣泛，大大降低了生產成本，提高了綜合利用率。

本發明的上述目的是通過以下技術方案實現的：

提供一種具有網狀結構的聚羧酸減水劑，它由包括單體a、單體b和單體c的單體混合物共聚得到；

所述的單體a為符合通式（A）的不飽和聚醚中的一種或兩種以上的混合物；

式（A）中：n為0-3的整數；m為10-90的整數；R₁表示氫或甲基，R₂O表示乙氧基或丙氧基或其混合物，R₃表示氫或甲基或乙基；

所述的單體b為不飽和酸、不飽和酸酐或其混合物；

所述的單體c為含有兩個碳‐碳端基雙鍵的不飽和單體；