[發明專利]一種低緩凝高分散聚羧酸超塑化劑及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201611241646.4
• 申請日: 2016-12-29
• 公開（公告）號: CN106749981B
• 公開（公告）日: 2019-02-01
• 發明（設計）人: 黃健恒;龐浩;廖兵;年福偉
• 申請（專利權）人: 中科院廣州化學有限公司南雄材料生產基地;中科院廣州化學有限公司
• 主分類號: C08F283/06
• 分類號: C08F283/06;C08F220/06;C08F220/56;C08F220/58;C04B24/26;C04B24/16;C04B35/634;C04B103/32
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 羅嘯秋;裘暉

本發明屬于超塑化劑領域，公開了一種低緩凝高分散聚羧酸超塑化劑及其制備方法和應用。所述制備方法為：將聚醚大分子單體、引發劑和水加入到反應器中，氮氣保護下攪拌混合均勻，同時加熱至10～100℃，然后分別滴加小分子單體、還原劑和鏈轉移劑的水溶液，滴加完成后保溫反應1～6h，中和，得到所述低緩凝高分散聚羧酸超塑化劑；所述的鏈轉移劑是指雙巰基乙酸乙二醇酯、雙巰基乙酸三羥甲基丙烷酯、雙巰基乙酸季戊四醇酯、雙巰基丙酸肌醇酯中的至少一種。本發明通過使用特殊的鏈轉移劑，在主鏈中心位置上引入兩個酯基，所得產物分散性能優異，應用時具有水化速度快、凝結時間短、初期強度高的優點。

技術領域

本發明屬于超塑化劑領域，具體涉及一種低緩凝高分散聚羧酸超塑化劑及其制備方法和應用。

背景技術

聚羧酸系高性能減水劑在陶瓷、水泥及石膏制品領域中大量使用，其對帶正電荷粒子不僅具有吸附作用，還有空間位阻效應。對于水泥顆粒來說，可增加水泥與拌和水的反應接觸面，并在水化反應初期增加水化膜厚度，阻礙水泥顆粒中離子的釋放，使水化反應速度降低，表現出緩凝作用。

然而，在預制混凝土構件的生產過程中，混凝土現場拌合現場澆筑，不需要經過一個長距離運輸的過程，這樣的緩凝作用對于預制混凝土生產效率提高卻是不利的。

為了加快模板周轉速度或減少了模板使用總量，提高生產效率，實現最大的經濟效益，通常在使用聚羧酸減水劑的同時，需要采用添加早強劑配合蒸養工藝護的方法來促進水泥水化及凝結。

大部分早強劑具有提高早強強度的效果，卻不能抑制聚羧酸系減水劑的緩凝作用。無機早強劑一般摻量較大才能起到促凝效果，與聚羧酸系減水劑的相容性不好，容易分層絮凝，且不能發揮聚羧酸減水劑應有的分散作用，其中氯鹽更會銹蝕鋼筋；有機醇胺類摻量及促凝效果不易控制，適應性差且價格昂貴。

此外，有部分研究報道了通過大分子結構改良來達到促進水泥水化，如在主鏈上簡單的引入一些不帶吸附作用的功能單體，但這樣的后果勢必會削弱減水劑的分散性能。

中國專利CN103304181A公開了一種聚羧酸高性能減水劑，組成及按重量百分比的如下：聚羧酸系減水劑10～20％，氯化鈣10～17％，亞硝酸鈉10～20％，三乙醇胺1～3％，其余為水。該減水劑是在普通聚羧酸減水劑的基礎上通過復配而得，優點是可以提高混凝土制品的早期強度，但并未從分子結構上抑制聚羧酸減水劑的緩凝作用，適應性不好，容易分層絮凝，且外加劑的摻量較高。

中國專利CN200810201010.6提出了一種聚羧酸系減水劑，其制備工藝為采用聚乙二醇單甲醚甲基丙烯酸酯或聚乙二醇單甲醚丙烯酸酯(聚合度在20～60之間)、(甲基)丙烯酸、(甲基)烯丙基磺酸鈉、烷氧基聚乙二醇(聚丙二醇)丙烯酸酯在水溶液中共聚。該減水劑具有一定的促進水泥凝結作用，但兩種酯類單體均需經過高溫酯化反應得到，反應過程復雜，耗時較長，且反應過程中殘余的阻聚劑對后期聚合反應有一定影響。

世界專利WO2011/076655A1報道了一種聚羧酸超塑化劑，其制備方法為采用聚丙烯酸(分子量為4000)與聚乙二醇單甲醚(分子量為5000)，在165℃下酯化后中和得到。該方法也能有效縮短混凝土的凝結時間，但是需要先合成聚丙烯酸，制備難度較大，成本較高，其次粘度較大，與聚醚的酯化轉化率較低，因而外加劑的摻量相對較高，性價比低。

近年來，國內投資不斷增速，基礎設施建設力度及規模也不斷加大，預制混凝土的用量也不斷攀升。開發一種具有低緩凝高分散作用的聚羧酸超塑化劑來提高預制混凝土行業的生產效率，對推動建材行業節能減排具有十分重要意義。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明的首要目的在于提供一種低緩凝高分散聚羧酸超塑化劑的制備方法。

本發明的另一目的在于提供一種通過上述方法制備得到的低緩凝高分散聚羧酸超塑化劑。