[發明專利]一種長支鏈端基酯化改性聚羧酸減水劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201710675802.6
• 申請日: 2017-08-09
• 公開（公告）號: CN107446089B
• 公開（公告）日: 2019-10-01
• 發明（設計）人: 雷家珩;陳剛;陳常亮;杜小弟
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: C08F283/06
• 分類號: C08F283/06;C08F220/06;C08F220/14;C08F220/28;C08G65/331;C04B24/26;C04B103/30
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 鄔麗明

本發明提供了一種長支鏈端基酯化改性聚羧酸減水劑，該聚羧酸減水劑是在引發劑和鏈轉移劑的作用下，由三種單體共聚而成，三種單體分別為不飽和一元羧酸、端羧基聚醚大單體和第一聚醚大單體。所述端羧基聚醚大單體為5～30重量份，所述不飽和一元羧酸為5～15重量份，所述第一聚醚大單體為55～90重量份，所述引發劑為單體總重量的0.5～4％，鏈轉移劑為單體總重量的0.1～1％。本發明的新型聚羧酸減水劑對混凝土骨料含的泥有良好的適應性，制備工藝簡單，且可以與常規聚羧酸減水劑按任意比例混合使用。

技術領域

本發明屬于混凝土外加劑技術領域，具體涉及一種長支鏈端基酯化改性聚羧酸減水劑及其制備方法。

背景技術

聚羧酸減水劑對砂石料的含泥量異常敏感，含泥量較高的砂石料用于混凝土，會大大提高混凝土中聚羧酸減水劑的用量，明顯提高混凝土的成本。此外加大減水劑用量往往會造成混凝土緩凝，從而延長工期。

目前，提高聚羧酸減水劑抗泥作用的主要途徑有三種，第一種是將聚羧酸減水劑與陽離子型的小分子物質進行復配。第二種是采用乙烯基陽離子單體對聚羧酸減水劑分子主鏈進行嵌段改性。如申請號為201110128635.6的中國發明專利申請，混凝土用阻泥劑及其制備方法；申請號為201610057539.X的中國發明專利申請，一種復合型聚羧酸減水劑用阻泥劑的制備方法；申請號為201410403384.1的發明專利申請，一種混凝土抗泥劑及其制備方法；申請號為201310070383.5的中國發明專利申請，一種具有抗泥或耐泥性能的聚合物水溶液及其制備方法；均采用了陽離子型單體參與聚合或形成含有陽離子表面活性劑的混合物。第三種是合成不帶聚醚長支鏈的聚羧酸減水劑。在這個方面德國慕尼黑工業大學的Plank教授做了較多研究。2012年，Plank采用環己酮、甲醛、亞硫酸鹽合成了縮聚物CFS。同年，Plank采用甲基丙烯酸與羥基烷基甲基丙烯酸酯進行聚合得到一種新的不含聚醚長支鏈PCE。2014年，Lei L和Plank等采用馬來酸酐、馬來酸單烷基酯、4-羥基-丁基乙烯基醚為原料，合成不含聚醚長支鏈的聚羧酸減水劑。吸附量和XRD測試結果表明采用以上三種方法制備的短支鏈減水劑未與蒙脫土插層吸附，在蒙脫土上的吸附量也遠遠小于常規聚羧酸減水劑。

聚羧酸減水劑對泥的敏感性，主要來自于粘土中的蒙脫土對減水劑聚醚長支鏈的吸附作用。因此，有必要通過對聚醚長支鏈進行改性，從而得到一種能有效抵抗泥沙蒙脫土吸附作用的新型聚羧酸減水劑。

發明內容

本發明為解決上述技術問題提供一種長支鏈端基酯化改性聚羧酸減水劑及其制備方法。該減水劑通過對聚醚長支鏈的端羥基進行酯化改性，達到有效抵抗泥沙蒙脫土吸附的作用。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案如下：

一種長支鏈端基酯化改性聚羧酸減水劑，所述長支鏈端基酯化改性聚羧酸減水劑是在引發劑和鏈轉移劑的作用下，由三種單體共聚而成，所述三種單體分別為不飽和一元羧酸、端羧基聚醚大單體和第一聚醚大單體，所述端羧基聚醚大單體具有如下結構：

其中R₁，R₂，R₃為H或CH₃，R₄為H或一價堿金屬，n＝1～100，m＝2～10。

上述方案中，n＝50，m＝2。

上述方案中，所述端羧基聚醚大單體為5～30重量份，所述不飽和一元羧酸為5～15重量份，所述第一聚醚大單體為55～90重量份，所述引發劑為單體總重量的0.5～4％，鏈轉移劑為單體總重量的0.1～1％。

上述方案中，所述長支鏈端基酯化改性聚羧酸減水劑的具體制備方法為：

將5～30重量份的端羧基聚醚大單體以及55～90重量份第一聚醚大單體，溶解于1.2～1.4倍重量份的水中，投入反應釜，控制反應釜的溫度為20～80℃的水中；