[發明專利]一種混凝土減水劑

在審

• 申請號: 201810316285.8
• 申請日: 2018-04-10
• 公開（公告）號: CN110358011A
• 公開（公告）日: 2019-10-22
• 發明（設計）人: 黎思幸
• 申請（專利權）人: 北京砼幫匯科技有限公司
• 主分類號: C08F251/00
• 分類號: C08F251/00;C08F283/06;C08F222/16;C08F220/06;C08F4/40;C04B24/26;C04B103/30
• 代理公司: 北京市合德專利事務所 11244
• 代理人: 王文會;劉榜美

一種混凝土減水劑，使包括水、單體a、單體b、單體c、單體d、單體e在鏈轉移劑存在的情況下，通過中溫引發水溶液共聚或者氧化還原體系引發水溶液共聚制得。單體a和單體b均為含有葡萄糖單元的物質，單體c是聚氧烯烴單烯基醚單體，單體d為不飽和二元羧酸單酯，包括順丁烯二酸單乙二醇酯、順丁烯二酸單乙酯、順丁烯二酸單甲酯、富馬酸單甲酯等，單體e為帶不飽和雙鍵的一元羧酸及其衍生物，可用通式表示：R₃－CH＝CH－COR₄，R₃代表氫、甲基，R₄代表OM，M代表H，C_nH_2n+1（其中n=1,2），一價金屬，二價金屬，銨或胺。該混凝土減水劑，具有成本低、減水保塑效果好、制備簡單等優點。

技術領域

本發明涉及一種混凝土減水劑，屬于混凝土外加劑領域。

背景技術

為了使水泥混凝土節省水泥用量，增加其強度，在過去的幾十年里專業技術人員采用了摻用具有高效添加劑的有效方法達到目的。從20世紀60年代之后，相繼在該領域推廣應用的添加劑有萘磺酸鹽和三聚氰胺甲醛樹脂等品種，上述產品的減水分散性能較好，起到了一定的作用。隨著建筑工程的水泥混凝土的質量技術要求的提高，以及水泥混凝土在工程施工時需要運輸、澆注等過程，歷時較長，摻用萘磺酸鹽系或三聚氰胺甲醛樹脂減水劑減水率只能達到23％，配制高標號混凝土具有一定難度，且混凝土的流動性容易變小，經過水泥混凝土施工工序需要的30in～120min時間后，混凝土塌落度常常明顯下降，影響到了正常澆筑施工，這一現象在夏季尤其突出，使商品混凝土的質量降低，可能會遇到施工方的退貨或不得已廢棄。

已知的萘磺酸鹽系和三聚氰胺甲醛樹脂系等高效減水劑的堿含量也比較高，不利于防止水泥混凝土的堿骨料活性危害反應。而且萘磺酸鹽減水劑產品是采用工業萘、硫酸和甲醛進行化學反應進行加工，過程中會因為磺化、甲醛縮合反應揮發的有害氣體而引起污染。從20世紀90年代，日本國發明了一種采用不同的單元有機化合物進行引發共聚合成的羧酸聚合物減水劑，這類產品的分子結構呈疏型，具有比萘磺酸鹽更高的減水并使混凝土拌和物具有良好的維持性能，很快取代了傳統的萘磺酸鹽系及三聚氰胺甲醛樹脂類減水劑。

我國近年來對聚羧酸類新型水泥混凝土添加劑進行了很多研究和推廣。由于合成單元、合成方式、分子結構的多元化，這類添加劑能進行分子設計制成千變萬化的產品。已報道的相關專利很多，主要是采用占主成分的重量份額約80%以上的聚氧烯烴單烯基醚大單體長側鏈，與少量的丙烯酸及其酯類衍生物等小單體在水溶液中共聚合，由于大單體的原料主要是環氧乙烷，易燃易爆有毒，不易運輸，生產復雜且危險性高，近年來價格越來越高，如何在保證合成產物性能的同時降低聚醚大單體的用量是一項有意義的技術工作。

在混凝土外加劑應用中，常用葡萄糖酸鈉作為混凝土緩凝劑使用，葡萄糖酸鈉是由單個葡萄糖單元發酵而來，只能作為外加劑復配使用，但減水分散效果不理想。

發明內容

本發明通過大量研究發現淀粉糖類物質（特別是含有兩個以上葡萄糖單元麥芽糖類物質）和多個葡萄糖單元物質的磺化物，能參與聚羧酸共聚反應，其成本低、能部分替代聚氧烯烴單烯基醚，分子結構中的功能基團含有單元小分子鏈、羥基、磺酸基團等，可以發揮很好的減水分散和保塑作用。

本發明提供了一種混凝土減水劑，該減水劑同時能使水泥混凝土具備高效分散性能、優異的保塑性。

該混凝土減水劑，使包括水、單體a、單體b、單體c、單體d、單體e在鏈轉移劑存在的情況下，通過中溫引發水溶液共聚或者氧化還原體系引發水溶液共聚制得。

單體a和單體b均為含有葡萄糖單元的物質，優選為淀粉糖或含多個葡萄糖單元的生物質磺化物。其中，單體a優選為含2～5個葡萄糖單元的低聚糖，包括麥芽糖、異麥芽糖、異麥芽三糖、異麥芽四糖、異麥芽五糖。單體b優選為含多個葡萄糖單元生物質的磺化物，包括磺化環糊精、磺化麥芽糊精、磺化纖維素等。