[發明專利]一種抗泥-減縮型聚羧酸減水劑的制備方法

在審

• 申請號: 201711310005.4
• 申請日: 2017-12-11
• 公開（公告）號: CN108047390A
• 公開（公告）日: 2018-05-18
• 發明（設計）人: 陳建國;張世城;李林;郭晉川;黃旭生;劉魯強;彭華娟;周立新;吳光軍;陳樹亮;楊建坤
• 申請（專利權）人: 廣西壯族自治區水利科學研究院
• 主分類號: C08F283/06
• 分類號: C08F283/06;C08F230/02;C08F228/02;C08F220/06;C04B24/24;C07F9/117;C04B103/30
• 代理公司: 深圳新創友知識產權代理有限公司 44223
• 代理人: 梁山丹

本發明公開了一種抗泥?減縮型聚羧酸減水劑的制備方法，將植酸和不飽和醇醚、阻聚劑、催化劑加入反應容器中，攪拌均勻，升溫至80℃?200℃進行酯化反應1?12h，反應后冷卻至常溫,得到雪花形抗泥大單體；將雪花形抗泥大單體、溶劑水加入反應容器中再將聚醚大單體、不飽和羧酸、不飽和衍生物、引發劑加入反應容器中，攪拌均勻，升溫至50?100℃，反應1?12h，反應完成后冷卻至室溫，加入堿調節pH至6.5?7.5，即得到本發明的減水劑。本發明提供的減水劑具有優異的抗泥、減水、減縮效果、分散性，使其在減水劑領域具有良好的應用前景和市場競爭力。本方法還具有合成工藝簡單、安全環保、無毒無害、清潔無污染，易于形成工業化生產，具有很好的社會效益和經濟效益。

技術領域

本發明涉及混凝土添加劑技術領域，具體是一種抗泥-減縮型聚羧酸減水劑的制備方法。

背景技術

自21世紀初開始我國的聚羧酸減水劑使用量就不斷增加，現已成為使用量最大的國家。聚羧酸減水劑作為一種性能優良的高性能外加劑被廣泛應用于高性能混凝土及綠色混凝土中，但其容易被粘土礦物蒙脫石、高嶺石、伊利石、海泡等石吸附，在高嶺石、伊利石、海泡石僅發生表層吸附，在蒙脫石中不僅會發生表層吸附，還會發生層間吸附，而蒙脫土的層間吸附是聚羧酸減水劑分子失效的主要因素，成為聚羧酸減水劑在含泥骨料使用中的一個難題。蒙脫石晶體是由兩個硅氧四面體與鋁氧八面體構成的2:1型層狀結構，層間具有陽離子交換特性，梳型結構的聚羧酸分子側鏈易插入其中，使得減水劑分子無法發揮空間位阻作用，從而大幅度降低了聚羧酸減水劑的減水率，導致混凝土的流動性急劇下降，坍落度損失加快，難以保證混凝土的運輸、泵送和施工要求。此外，粘土對混凝土力學性能、耐久性能及收縮性能等也會產生非常不利影響。

由于我國建設事業的需要，大量的砂石材料在混凝土工程中被使用，優質的砂石骨料供不應求，現已成為極度稀缺的資源，此外，混凝土收縮問題也一直是影響工程質量的重要因素。因此，為保障國家建設事業的穩定發展，提高混凝土的建筑質量，擴大聚羧酸減水劑在含泥混凝土中的使用范圍，研制一種抗泥-減縮型的聚羧酸減水劑迫在眉睫。

專利CN 106117468A公開報導了一種通過將高價鈰鹽與醇類組成氧化—還原引發體系引發聚合不飽和陽離子季銨鹽單體得到端羥基陽離子側鏈，然后將端羥基離子側鏈、聚乙二醇單甲醚和不飽和羧酸酯化得到陽離子大單體和聚醚大單體，再將這兩種大單體與不飽和羧酸小單體進行自由基接枝共聚得到高抗泥型混凝土減水劑。該方法合成的減水劑其聚醚側鏈能夠通過空間位阻作用實現優異的減水保坍效果，其陽離子側鏈結構在高粘土含量的混凝土體系中還能夠改變電荷特性，進一步防止聚醚側鏈被吸入粘土層間，可以有效抑制粘土對分散流動性能產生的不利影響。

論文《β-環糊精側鏈對聚羧酸減水劑抑制蒙脫土的影響》報道了一種采用單烯基環糊精類單體(MA-β-CD)、丙烯酸、甲基丙烯磺酸鈉等材料合成的側鏈含有β-環糊精基團的聚羧酸減水劑，由于該基團的空間尺寸與蒙脫石晶體層間距相當，因此分子側鏈很難插層進入蒙脫石層間，以此達到抗泥的效果，并且良好的空間位阻效果還增加了對水泥顆粒的分散效果，結果顯示，在摻一定含量蒙脫土時，該減水劑相比普通聚羧酸減水劑具有較小的流動度損失，具有較好的抗泥效果和減水效果。

專利US20160362337報道了一種復配聚羧酸減水劑技術，該復配減水劑由不飽和羧酸、聚乙二醇、不飽和羧酸酯按照不同的比例在引發劑的作用下聚合生成三種聚羧酸減水劑，在通過復配不同比例的三種減水劑用于含泥混凝土中，結果顯示，在蒙脫土、高嶺土等粘土礦物存在時該減水劑仍具有較強的分散性能，可顯著增加水泥凈漿流動度，但同超摻、復摻減水劑類似，缺少創新。