[發明專利]一種小分子磷酸基添加劑的制備方法及其應用

有效

• 申請號: 201711265815.2
• 申請日: 2017-12-04
• 公開（公告）號: CN108102103B
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 馬建峰;王濤;冉千平;王兵;范士敏;亓帥;韓正
• 申請（專利權）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: C08G81/00
• 分類號: C08G81/00;C08G65/331;C04B24/24;C04B103/40
• 代理公司: 北京三高永信知識產權代理有限責任公司 11138
• 代理人: 梁洪文

本發明提供了一種小分子磷酸基添加劑的制備方法及應用，所得小分子磷酸基添加劑具有摻量低、中低坍落度情況下保坍性能良好和粘土適應性優異的特征。所述制備方法包括以下步驟：(1)帶有亞磷酸基團的單體a和醛c進行預縮聚反應生成預聚體，得到預聚體混合物，所述預聚體的聚合度為5?30；(2)在上述預聚體混合物中，加入單體b與醛d，進行縮合反應，對所述預聚體進行封端，得到重均分子量為2000?10000的小分子磷酸基分散劑；其中，單體a分子具有至少2個可參與縮合反應的反應位點，單體b帶有聚醚結構，分子量為400?2000，分子中具有1個可參與縮合反應的反應位點，單體b與單體a的摩爾比為1∶(5?15)。

技術領域

本發明涉及一種小分子磷酸基的制備方法及其應用，屬混凝土外加劑技術 領域。

背景技術

高速鐵路、公路、水電、核電、大型橋梁等工程的建設為高性能混凝土的 發展帶來了新的機遇，但同時也面臨著諸多挑戰。這主要體現在外加劑使用環 境日益復雜，而優質砂石集料日益匱乏和大量含泥集料的使用，及大量使用礦 物摻合料使水泥成分更加復雜，導致混凝土流動度損失過大?；炷亮鲃有缘?損失不但嚴重影響了工程的施工進度而且劣化了混凝土性能，甚至會嚴重降低 混凝土構筑物的服役壽命。且泵送混凝土需要長距離運輸和較高溫度條件下施 工，這無疑對混凝土的流動度保持提出更高的要求。

針對混凝土的流動度的損失這一難題傳統采取的主要技術方案有兩個：① 基于改變攪拌工藝的保坍技術，即在其它骨料攪拌后，再加入外加劑，該方案 對降低流動度損失有一定的效果，但該方法外加劑用量大，不經濟，且有一定 的時間限制。②通過外加緩凝劑控制混凝土流動度損失，該方法短時間內可以 解決保坍問題，但用量過大會造成混凝土早期強度過低，易造成工程事故。

目前主流的提高減水劑保坍的方法是基于接枝共聚物的聚羧酸分子結構調 控的技術，主要是采用羧酸官能團酯化和分子交聯技術。在水泥強堿性體系， 酯類官能團不斷水解從而釋放出小分子減水劑，持續吸附到水泥顆粒表面，從 而使混凝土工作性能得到保持。

專利文獻US5911820A公開了一種丙烯酸酯和甲基丙烯酸甲氧基聚乙二醇 長鏈酯的共聚物，這類共聚物對初始減水沒有幫助，但在強堿條件下，通過逐 步水解酯鍵，從而降低坍落度損失。雖然該方法與傳統方式相比，有明顯提高， 但該共聚物摻量較高，帶來成本上升，且影響了初始流動性的發揮。

專利文獻US5162402A公開了一種烯丙基醚與馬來酸烷氧基聚醚單酯的共 聚物，該共聚物可以與傳統減水劑以及聚羧酸減水劑復配使用，從而克服坍落 度損失大的難題，但該類樣品摻量較高，且所用原料價格昂貴，這不利于該類 減水劑的廣泛推廣使用。

專利文獻EP0619277 B1公開了一種采用交聯劑的方法，采用該方法混凝土 1小時損失可以明顯改善，但該方法由于交聯結構的快速水解，因此無法實現較 長時間的保坍，且存在交聯劑用量的嚴格限制，用量過高可能會造成分子量過 大，嚴重影響產品性能。

專利文獻CN 104261721 B報道了一類醚類聚羧酸保坍劑，通過引入雙官能 度單體，可以使得共聚物有一定的保坍效果，但該樣品初始減水較低，但后期 反增長卻較為嚴重，很難實現坍落度的一個平穩保坍，在使用過程中容易造成 混凝土離析泌水。

專利文獻CN 103723945 B公布了一種快水解緩釋型聚羧酸減水劑，用于混 凝土20分鐘至1小時的坍落度保持，主要的原理是通過引入一種水溶性微交聯 功能助劑，該助劑是二醇類單體與羧酸單體的酯化產物，通過在水泥體系中緩 慢釋放水解，達到混凝土保持的效果。

專利文獻EP0924174A1公開了一種長短不同側鏈的共聚物，其中長的聚醚 側鏈用于提高聚合物分散性能，短的側鏈用于提高保坍性能。通過調整兩種側 鏈的比例使共聚物達到不同的分散和坍落度保持能力。該方法的缺點是聚合物 分散性和坍落度保持性能并不能令人滿意，且不同聚醚鏈的生產和搭配，帶來 工作量大，生產工序繁瑣。