[發明專利]一種含有環糊精側基的抗泥緩釋型保坍劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201810724148.8
• 申請日: 2018-07-04
• 公開（公告）號: CN108948294B
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發明（設計）人: 汪源;丁蓓;侯維紅;紀憲坤;苑立東
• 申請（專利權）人: 武漢源錦建材科技有限公司
• 主分類號: C08F291/08
• 分類號: C08F291/08;C08F230/02;C08F220/06;C08F220/56;C08F220/54;C08F222/38;C08F220/20;C04B24/26;C04B103/30
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 馬輝

本發明公開了一種含有環糊精側基的抗泥緩釋型保坍劑及其制備方法，本發明通過引入空間位阻適當、水溶性更好的β?環糊精結構單元，與富馬酸進行酯化反應，合成了抗泥酯類單體；在水泥水化的堿性環境中，隨著抗泥酯類單體的緩慢釋放，引入到減水劑分子結構中的β?環糊精由于其顆粒分布在0.53～1.78nm之間，與膨潤土1.44～1.86nm的層間間距相近，可有效減弱減水劑分子與黏土層間的穿插作用，使得聚羧酸減水劑起到良好的抗泥和保坍作用；同時在減水劑分子結構上引入磷酸類單體來進一步提高其抗泥效果。本發明制備的含有環糊精側基的抗泥保坍型聚羧酸減水劑具有摻量低、保坍時間長和抗泥性能強等優點，并且合成工藝簡單，安全環保，生產成本較低。

技術領域

本發明涉及混凝土外加劑合成技術領域，具體提供一種含有環糊精側基的抗泥緩釋型保坍劑及其制備方法。

背景技術

聚羧酸減水劑是一種高性能混凝土外加劑，由于其低摻、高減水、綠色環保以及功能性強等優點，已經在中低標號預拌混凝土行業得到廣泛的應用。然而，聚羧酸減水劑對骨料含泥量較為敏感。隨著優質砂石骨料資源的逐漸減少，骨料含泥量的不斷增加，出現聚羧酸減水劑與水泥的適應性變差、混凝土流動度性較差、坍落度損失變快等一系列問題。單純通過提高減水劑摻量不僅增加成本，而且無法有效解決混凝土保坍性等問題。從聚羧酸減水劑分子結構出發，引入抗泥功能性單體，開發出一種抗泥保坍型聚羧酸減水劑，可以很好的改善混凝土由于砂石含泥量高引起的一系列問題。

目前，大多數減水劑廠家通過復配緩凝劑或泥土抑制劑來解決原材料含泥量高的問題，然而采用復配會帶來混凝土凝結時間長、與減水劑相容性差等諸多問題。有研究者通過引入不飽和有機胺、端基含碳-碳雙鍵硅烷或不飽和季銨鹽等抗泥型單體來解決砂石料含泥量高的問題。雖然可以改善混凝土流動性的問題，但是混凝土坍落度損失較快，需要進一步研究。

專利CN 103819637 A中公開了一種含β-環糊精和木質素的聚羧酸系減水劑，該發明通過引入β-環糊精提高混凝土的保水性和粘聚性，并在一定程度上提高混凝土強度，但其保坍和抗泥效果較差。

專利CN 102153711 A中公開了一種緩凝型聚羧酸減水劑的制備方法，該發明制備的聚羧酸減水劑產品性能穩定、水泥適應性強、相容性好，混凝土減水率可達30～40％、保坍時間為3～5小時，但其抗泥效果較差。

專利CN 105837738 A中公開了一種聚羧酸系陽離子抗泥劑及其制備方法和應用，該發明制備的聚羧酸減水劑產品在骨料含泥量相同的條件下，分散效果強，可提高混凝土強度，但其抗泥效果有限，且保坍效果不足。

專利CN 102229479 A中公開了一種含β-環糊精的保水型聚羧酸系減水劑及其制備和使用方法，該減水劑具有良好的減水、保水性能，但其保坍效果較差，更未介紹其抗泥效果。

近年來，人們通過引入β-環糊精提高減水劑的抗泥能力，但這樣會影響減水劑的保坍效果，致使減水劑的坍落度損失較快或者使得減水劑分散性降低。因此，研究開發一種帶有抗泥效果的緩釋型保坍劑具有很高的應用價值。

發明內容

針對現有聚羧酸減水劑作為混凝土外加劑技術的不足，本發明提出了一種含有環糊精側基的抗泥緩釋型保坍劑的制備方法。

具體技術方案如下：

一種含有環糊精側基的抗泥緩釋型保坍劑的制備方法，具體步驟如下：

1)按重量依次將9～12份富馬酸、13～20份β-環糊精溶于N,N二甲基甲酰胺中，然后加入Vilsmeier-Haack鹽溶液，在70～80℃下，反應10～12h，得到含有環糊精側基的抗泥酯類單體；

2)按重量依次將55～60份丙酮和105～110份三氯化磷于30℃下攪拌6h，繼續滴加236-258份冰醋酸，滴加過程溫度控制不超過40℃，滴加時間2h，滴加完成后室溫下繼續攪拌12～16h，即得到不飽和抗泥單體異丙烯膦酸；