[發明專利]一種減水、保塑的聚羧酸系減水劑及其制備方法有效
| 申請號: | 201610128727.7 | 申請日: | 2016-03-08 |
| 公開(公告)號: | CN105778011B | 公開(公告)日: | 2018-03-06 |
| 發明(設計)人: | 張栓紅;張學強 | 申請(專利權)人: | 山東世紀華新建材科技有限公司 |
| 主分類號: | C08F283/06 | 分類號: | C08F283/06;C08F220/06;C08F222/16;C08F222/02;C04B24/26;C04B103/30 |
| 代理公司: | 北京中濟緯天專利代理有限公司11429 | 代理人: | 張祥明 |
| 地址: | 250022 山東*** | 國省代碼: | 山東;37 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 一種 羧酸 水劑 及其 制備 方法 | ||
技術領域
本發明涉及一種水泥分散劑,具體涉及一種減水、保塑的聚羧酸系減水劑及其制備方法。
背景技術
混凝土外加劑經歷了第一代木質素普通減水劑和第二代萘系高效減水劑,現發展到第三代聚羧酸系高性能減水劑。由于具有摻量低、減水率高、生產過程簡單、綠色環保等諸多優點,聚羧酸系減水劑已成為減水劑市場上的主流產品,越來越多的被應用在高速鐵路、高速公路、核電、大壩、水利水電和工民建工程當中。
但隨著聚羧酸系減水劑在工程中應用的增多,雖然其具有較高的減水率,但也曝露出保塑性差和混凝土工作性差、粘聚性小、發散、易離析泌水等缺陷。現有技術中通常采用在減水劑中復配緩凝組分、保坍劑和增稠劑等方法解決上述問題。緩凝組分的加入能調節混凝土的凝結時間,但對保塑性提高不大,而且還會影響混凝土的狀態;保坍劑的使用雖然能緩解混凝土坍落度損失大的問題,但會降低其減水率,而且保坍劑過高的價格也會增加工程的成本;增稠劑對改善混凝土狀態有一定的作用,但對減水率影響明顯,而且還會帶來過高含氣量等問題。申請號為201210116963.9的中國專利公開了一種交聯型聚羧酸減水劑的制備方法,交聯型聚羧酸減水劑的分子量10000-100000,其制備方法是:在密閉性好的反應釜內,不斷攪拌下,依次投入甲基烯丙醇聚氧乙烯醚,聚乙二醇二甲基丙烯酸酯,甲基丙烯磺酸鈉,去離子水,升溫至45-50℃,攪拌10min,繼續升溫至60-62℃,加雙氧水,然后緩慢滴加丙烯酸溶液和鏈轉移劑,3-3.5小時內滴完,保溫1-1.5小時,反應結束后降溫至50℃,補水,加液堿中和至pH=6.5-7,得到固含量為40%的交聯型聚羧酸減水劑。這種減水劑雖然具有反應設備簡單、反應易于控制、成本低等優點,但其在配制混凝土的過程中仍表現出減水率略低和保塑性能略差的缺點,而且與水泥和骨料的適應性較差,并不能滿足施工的要求。
發明內容
本發明的目的是提供一種減水、保塑的聚羧酸系減水劑及其制備方法,通過應用不飽和聚氧化乙烯乙二醇醚類大單體、不飽和酸單體和含巰基改性單體共聚合成一種新型的聚羧酸系減水劑,旨在解決常規產品在拌制砼時所存在的保塑性和混凝土狀態及粘聚性差、發散、易離析泌水的問題。
為達到上述目的,本發明采用如下技術方案:
本發明還具有以下附加技術特征:
一種減水、保塑的聚羧酸系減水劑,其特征在于,由不飽和聚氧化乙烯乙二醇醚類大單體、不飽和酸單體和含巰基改性單體共聚而成,用通式(1)表示:
式中,a,b,c分別對應為含巰基改性單體,不飽和酸單體,不飽和聚氧化乙烯乙二醇醚類大單體三種原料的結構單元數;m,n為氧化乙烯平均加成摩爾數,分別為m=9-13,n=23-50;
R1為氫原子、甲基或乙酸基;R2、R3均為氫原子或甲基。
本發明還具有以下附加技術特征:
優選的,所述不飽和聚氧化乙烯乙二醇醚類大單體,用通式(2)表示:
式中R1為氫原子、甲基或乙酸基;R2、R3均為氫原子或甲基;n為氧化乙烯的平均加成摩爾數,為23-50。
優選的,所述不飽和酸單體為丙烯酸、甲基丙烯酸或衣康酸中的一種或幾種的混合物。
優選的,所述含巰基改性單體為巰基丙酸與聚乙二醇和順丁烯二酸酐反應的酯化物。
優選的,所述含巰基改性單體的制備方法包括如下步驟:
1)向反應釜中加入分子量為400-600聚乙二醇、巰基丙酸、阻聚劑對苯二酚、催化劑濃硫酸和吸水劑硅膠,進行緩慢升溫至80-90℃;
2)保持溫度在80-90℃下反應3.0-4.0h后,向反應釜中加入順丁烯二酸酐,在80-90℃溫度下繼續反應2.0-3.0h;
3)反應結束后,將硅膠過濾出之后,即得到含巰基改性單體;
其中,所述巰基丙酸、聚乙二醇和順丁烯二酸酐的摩爾比為1:1:1,所述阻聚劑對苯二酚占反應物總重量的1‰-2‰、催化劑濃硫酸占反應物總重量的2%-3%、吸水劑硅膠占反應物總重量的9%-10%。
優選的,所述不飽和聚氧化乙烯乙二醇醚類大單體、不飽和酸單體和含巰基改性單體的摩爾比為1:(2-5):(0.1-0.3)。
優選的,所述共聚采用氧化還原引發體系,其中氧化劑為過硫酸鹽,還原劑為硫酸亞鐵銨。
優選的,所述氧化劑的用量是單體總重量的0.2-0.5%,氧化劑與還原劑硫酸亞鐵銨的重量比為1:(0.3-0.6)。
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