[發明專利]含聚脲結構的聚羧酸減水劑的制備方法

有效

• 申請號: 201710723232.3
• 申請日: 2017-08-22
• 公開（公告）號: CN107602782B
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發明（設計）人: 翟現明;王衛星;陳學鋒;賈迎澤;范向前
• 申請（專利權）人: 山西省建筑科學研究院
• 主分類號: C08F291/12
• 分類號: C08F291/12;C08F291/06;C08F220/06;C08G18/75;C08G18/66;C08G18/50;C08G18/34;C08G18/10;C04B24/26;C04B103/30
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 牛海軍

本發明提供一種含聚脲結構的聚羧酸減水劑的制備方法，所述制備方法包括：在引發劑和鏈轉移劑的存在下，將丙烯酸、一端為烯基的聚氧乙烯醚大單體、一端為烯基的水性聚脲大單體反應，以得到所述含聚脲結構的聚羧酸減水劑。根據本發明的技術方案，所制備的含聚脲結構的聚羧酸減水劑不僅具有提高的混凝土分散性，而且具有提高的混凝土保坍性。

技術領域

本發明涉及混凝土用減水劑領域，具體地，涉及一種含聚脲結構的聚羧酸減水劑的制備方法。

背景技術

進入21世紀以來，聚羧酸高性能減水劑以其摻量低、減水率高、保坍性好、與水泥相容性好、分子設計性強、綠色環保等優勢，逐漸在核電、水利等重大工程中得到人們的青睞，成為減水劑技術的發展熱點和方向。但是，聚羧酸減水劑的應用過程中遇到了許多工程難題，最為突出的就是混凝土坍落度的損失問題。由于混凝土原材料存在較大的差異，在混凝土運輸和施工過程中，混凝土坍落度損失過快的現象會經常發生，給混凝土施工和質量控制增加了難度。施工過程常常以加水重塑的方式，使混凝土具有很好的流動性，易于泵送和澆筑，但是加水重塑會改變混凝土的水灰比和含氣量，降低混凝土的抗滲性，使混凝土的強度受到嚴重的影響。另外，通過增加減水劑用量或者施工前加減水劑重塑混凝土都可以使混凝土恢復較好的工作性能，但在攪拌初期加大減水劑用量會出現混凝土的離析、泌水等現象，破壞混凝土的均勻性，使得混凝土各部分的強度具有較大差異，降低混凝土的抗折抗壓強度。這些方法都未有效解決混凝土坍損過快的問題。為解決這一問題，國內外相關人員已經開始研究緩釋型聚羧酸減水劑。聚羧酸保坍劑是一種緩慢釋放減水劑成份的外加劑，可有效解決混凝土坍落度損失過快的問題，從而確保商品混凝土在工程建設中長時間具有良好的施工性能。

聚羧酸高效減水劑的分子結構是多變的，不同分子結構的性能也就各不相同，表現為減水率、凈漿流動度、混泥土初始坍落度和坍損、含氣量等性能上的巨大差異，眾多學者從主鏈的吸附基團含量、分子量的大小以及支鏈長短及含量等方面探討了聚羧酸高效減水劑的構性關系。研究其分子結構的主側鏈的長度對其性能的影響，從聚羧酸系減水劑的表面性能與分散性能這個角度出發，說明不同分子結構的聚羧酸減水劑對水泥凈漿的流動度和流動度損失影響，以便有效控制水泥漿體分散體系的穩定性和流動性。

中國專利公開號CN 105712652 A提供了“一種中低坍落度混凝土用的保坍劑及其制備”，該發明是由大單體丙烯酸酯參與合成的聚羧酸保坍劑。中國專利公開號CN105254825 A公開了“一種酯類緩凝型聚羧酸保坍劑的制備方法”，該發明以不飽和羧酸或酸酐、烷氧基聚烷基二醇、羥基乙叉二膦酸或2-羥基膦酰基乙酸、阻聚劑為原料，先高溫合成了酯類單體混合物，進而合成緩凝型聚羧酸保坍劑。中國專利公開號CN 105566572 A公開了“一種馬來酸酐接枝型聚羧酸保塑劑及其制備方法”。該發明利用馬來酸酐、纖維素羥丙基甲基醚和亞磷酸為原料，合成中間體聚酯，然后聚合得到聚羧酸減水劑，具有較好分散性、保塑性和增稠性的綜合效果。

然而，本領域中仍迫切需要開發一種新的含聚脲結構的聚羧酸減水劑的制備方法，以提高聚羧酸減水劑的混凝土分散性和混凝土保坍性。

發明內容

從以上闡述的技術問題出發，基于傳統混凝土減水劑和保坍劑機理及工藝技術，本發明的目的是通過在傳統聚羧酸減水劑結構中引入一種新型的水性聚脲單體，不僅提高混凝土的分散性而且提高混泥土的保坍性，并提供一種含聚脲結構的新型聚羧酸減水劑的制備方法。

本發明人經過深入細致的研究，完成了本發明。

根據本發明的一個方面，提供了一種含聚脲結構的聚羧酸減水劑的制備方法，所述制備方法包括：在引發劑和鏈轉移劑的存在下，將丙烯酸、一端為烯基的聚氧乙烯醚大單體、一端為烯基的水性聚脲大單體反應，以得到所述含聚脲結構的聚羧酸減水劑。

根據本發明的某些實施方案，所述一端為烯基的聚氧乙烯醚大單體的數均分子量為1000-3400。