[發(fā)明專利]一種含磷酸基團(tuán)的減水劑的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611258569.3
• 申請(qǐng)日: 2016-12-30
• 公開（公告）號(hào): CN107337767B
• 公開（公告）日: 2020-05-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王衍偉;冉千平;王濤;亓帥;范士敏;馬建峰;楊勇;劉加平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇蘇博特新材料股份有限公司;博特新材料泰州有限公司
• 主分類號(hào): C08F283/06
• 分類號(hào): C08F283/06;C08F230/02;C08F220/14;C08F220/18;C08F220/28;C08F222/14;C08F220/34;C08F222/06;C08F220/56;C08F220/58;C08F220/54;C04B24/26;C04B103/30
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本發(fā)明公開了一種含磷酸基團(tuán)的減水劑及其制備方法。所述含磷酸基團(tuán)的減水劑為梳型結(jié)構(gòu)，其主鏈有酸酐基團(tuán)，羧酸酯基團(tuán)或酰胺基團(tuán)，主鏈不提供初始減水能力，后期在堿性條件下水解后，釋放出吸附基團(tuán)，提高保坍能力；其側(cè)鏈包括純的聚醚側(cè)鏈和末端帶有吸附基團(tuán)的聚醚側(cè)鏈，純的聚醚側(cè)鏈提供空間位阻；所述吸附基團(tuán)包括磷酸基團(tuán)和亞磷酸酸基團(tuán)，吸附位點(diǎn)多且集中，提供減水劑初始吸附能力和分散能力。本發(fā)明所述含磷酸基團(tuán)的減水劑中的主要吸附基團(tuán)是磷酸基團(tuán)，減水劑結(jié)構(gòu)中的羧酸酯或者酸酐，能夠在吸附后期，通過堿性條件下的水反應(yīng)，不斷的釋放出新的羧基吸附基團(tuán)，從而達(dá)到更好的保坍性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于混凝土外加劑制備領(lǐng)域，具體涉及一種含磷酸基團(tuán)的聚羧酸減水劑的制備方法及應(yīng)用。

背景技術(shù)

減水劑是一種保證混凝土坍落度不變的條件下，降低拌合水的用量的混凝土外加劑。大多數(shù)屬于陰離子表面活性劑，加入混凝土拌合物后對(duì)水泥顆粒具有分散作用，能夠改善混凝土的工作性能。隨著超大跨度橋梁、超大體積混凝土以及超高層建筑等行業(yè)的發(fā)展，對(duì)混凝土的強(qiáng)度和耐久性等性能提出了更高的要求，減水劑也從最初的木質(zhì)素磺酸鹽減水劑、萘系減水劑等磺酸鹽類減水劑發(fā)展到新一代高性能聚羧酸減水劑。

自從20世紀(jì)80年代日本觸媒公司首次開發(fā)出聚羧酸減水劑以來，圍繞著聚羧酸減水劑性能的提升做了很多的工作，主要集中在提高減水性能、保坍性能等方面，相繼開發(fā)出了一系列基于聚羧酸減水劑的改性減水劑。但是這些減水劑受制于聚羧酸體系，對(duì)于骨料品質(zhì)變差、黏土耐受性、機(jī)制砂等并沒有很好的解決方案，大多通過提高減水劑摻量、增加拌合水用量或者加入犧牲劑等方法，來保證混凝土的使用性能。

專利CN 103342500 A報(bào)道了一種粘土屏蔽劑，由磷酸鹽、硅酸鹽、葡萄糖酸鈉、十二烷基硫酸鈉等原料進(jìn)行共混復(fù)配制成，能夠優(yōu)先吸附到砂石骨料中的粘土顆粒表面，從而保證聚羧酸減水劑的效果。

萬甜明等報(bào)道了一種復(fù)合泥土吸附劑(與聚羧酸減水劑復(fù)配的抗泥土副作用的復(fù)合泥土吸附劑研究[J].新型建筑材料,2014.10,34-37)。以分散稀釋劑、緩凝劑、離子絡(luò)合、表面活性劑和水為原料，按照一定的質(zhì)量百分比復(fù)配制成復(fù)合泥土吸附劑，提高了聚羧酸減水劑在低品質(zhì)骨料中的初始流動(dòng)性能和保坍性能。

已有的研究工作表明，磷酸根的吸附能力要強(qiáng)于羧酸根，在聚羧酸減水劑中復(fù)配小分子磷酸鹽，磷酸鹽優(yōu)先吸附到粘土顆粒表面，從而降低了聚羧酸減水劑在粘土顆粒上的吸附，保證了聚羧酸減水劑在低品質(zhì)骨料中的使用效果，但是這類小分子磷酸鹽發(fā)揮的主要電子效應(yīng)，如何開發(fā)含磷酸基團(tuán)的化合物的空間效應(yīng)，獲得了越來越多的業(yè)內(nèi)工作者的重視。

于連林等(含有磷酸官能團(tuán)的聚羧酸減水劑的研究[J],混凝土外加劑會(huì)議論文集,2012)報(bào)道了一種使用不飽和磷酸單酯為第三單體，與丙烯酸和端烯基聚氧乙烯醚(TPEG)共聚合,合成了一種含有磷酸官能團(tuán)的聚羧酸減水劑。此聚羧酸減水劑由于不飽和磷酸單酯的引入,分散和坍落度保持能力顯著提升,且水泥適應(yīng)性強(qiáng)。

專利CN 101128495 B報(bào)道了一種由乙烯基聚(氧化亞烷基)化合物與含有磷酸基團(tuán)的不飽和單體通過自由基共聚合合成了一種水泥分散劑，具有良好的的減水性能，并且它幾乎不延緩混凝土的硬化并確保了混凝土的長的加工性。

專利CN 101248097 B報(bào)道了一種馬來酸酐或衣康酸酐等酸酐的含磷酸基團(tuán)的酰胺化衍生物與含有不飽和雙鍵的聚醚大單體通過自由基聚合合成了一種水泥分散劑，具有良好的減水性能并且在相對(duì)長的時(shí)間內(nèi)(60-90分鐘)內(nèi)無延遲作用地保持近于不變的水泥流動(dòng)性。此外，改善了用這種外加劑制成的建筑材料的加工和硬化過程，實(shí)現(xiàn)了混凝土材料較早和較高的耐壓強(qiáng)度。