[發明專利]一種納米粒子型聚羧酸減水劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201810234016.7
• 申請日: 2018-03-21
• 公開（公告）號: CN108409919B
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: 邵志恒;康凈鑫;陳陽義;黃永毅;陳嚇敏
• 申請（專利權）人: 廈門路橋翔通建材科技有限公司
• 主分類號: C08F283/06
• 分類號: C08F283/06;C08F220/06;C08F220/18;C08F228/02;C04B24/16;C04B103/30
• 代理公司: 廈門市精誠新創知識產權代理有限公司 35218
• 代理人: 秦華

本發明公開了一種納米粒子型聚羧酸減水劑及其制備方法。其由不飽和羧酸化合物、不飽和聚氧乙烯醚、甲基丙烯磺酸鈉、鏈轉移劑，丙烯酸丁酯、引發劑和水采用無皂乳液聚合法制備得到，其pH值為6?8。所述納米粒子型聚羧酸減水劑對水泥混凝土有高分散、高減水效果的納米粒子型聚羧酸減水劑，同時其工藝簡單，易于產業化，環保。

技術領域

本發明涉及減水劑領域，尤其涉及一種納米粒子型聚羧酸減水劑及其制備方法。

背景技術

混凝土作為重要的建筑工程材料，為了適應多種環境的要求，需要提高混凝土的綜合性能，因此，研究和開發高性能混凝土顯得十分重要。使用高性能減水劑不僅保證新拌混凝土具有較高坍落度和高流動性，而且硬化混凝土具有足夠高的強度和耐久性。聚羧酸減水劑因其在低摻量下具有超分散性能，與混凝土具有較好的適應性，所以它在日本、歐洲和北美的推廣應用很快。

聚羧酸減水劑聚合物的主鏈一般為線性結構，結構中保持了疏水基團和親水基團平衡，而側鏈上一般帶有極性基團，梳型的分子結構在水溶液中會產生較大的空間位阻作用，而連接在主鏈上的低碳脂肪鏈等，具有疏水作用，對水溶性影響較小，可降低水分子滲透作用，調節減水劑表面活性作用，并能影響減水劑的分散性、分散保持性和引氣性。基于上述分析，通過選擇單體種類、合成方法、官能團種類及位置、設計減水劑的分子量分布及分子量大小、分子組裝結構等影響減水劑宏觀性能的各個因素，來獲得所需的高性能減水劑。

但是，傳統減水劑仍然存在一些問題，比如減水率、低引氣、高保坍、低緩凝等性能有待進一步加強。另外，聚羧酸減水劑產品性能的穩定性較差，且復配時，對引氣劑、消泡劑的選擇性較強，這是因為聚羧酸的分子量、分子量分布和結構存在較大的差異。而聚醚類聚羧酸普遍存在坍落度損失大，泌水，離析抓底，耐久性、抗泥性能和混凝土外觀質量較差等問題。

近年來對納米粒子型減水劑的研究、專利報道并不多。中國專利申請CN106565921A公開了一種聚羧酸納米粒子的制備方法，該產品所得到的的納米粒子在水中微觀形態呈線形，應用在混凝土中，保坍時間長，還具有優異的抗泥性能，但是其制備過程復雜，價格昂貴。中國專利申請CN105037658A合成了一種具有高減水性能的減水劑，但是其保坍性能較差，凈漿流動度經時損失大。而且所合成的減水劑抗泥性能一般，對水泥性能適應性較差。

綜上所述，這些專利申請合成的減水劑抗泥性能較差，對原材料變化適應性較差。同時現有的納米減水劑合成工藝成本較高，條件苛刻，添加了乳化劑，后處理復雜，以及易導致環境污染等。

發明內容

本發明的目的在于提供一種對水泥混凝土有高分散、高減水效果的納米粒子型聚羧酸減水劑，同時其工藝簡單，易于產業化，環保。

為實現上述目的，本發明提供一種納米粒子型聚羧酸減水劑，其由不飽和羧酸化合物、不飽和聚氧乙烯醚、甲基丙烯磺酸鈉、鏈轉移劑，丙烯酸丁酯、引發劑和水采用無皂乳液聚合法制備得到，pH值為6-8；優選的，pH值為7。

進一步，所述不飽和羧酸化合物、不飽和聚氧乙烯醚、甲基丙烯磺酸鈉、鏈轉移劑，丙烯酸丁酯、引發劑和水的重量比為(9.5-20)：(102.5-200)：(1.5-3.6)：(0.5-1.0)：(30-50)：(0.5-2)：(222-350)。在該比例下，具有更好的減水分散效果。

進一步，所述不飽和羧酸化合物為甲基丙烯酸或丙烯酸。

進一步，所述不飽和聚醚為甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯、異戊烯基聚氧乙烯醚、甲基烯丙基聚氧乙烯醚或者烯丙基聚氧乙烯醚中的一種。

任選的，所述鏈轉移劑為巰基丙酸或巰基乙酸；

任選的，所述引發劑為過硫酸銨或過硫酸鉀。

進一步，包括如下步驟，