[發明專利]一種對鋼筋無銹蝕作用的兩性聚羧酸減水劑及其制備方法

在審

• 申請號: 201810839478.1
• 申請日: 2018-07-27
• 公開（公告）號: CN109111552A
• 公開（公告）日: 2019-01-01
• 發明（設計）人: 劉昭洋;汪詠梅;吳偉;王玉乾;楊曉鋒;葉子;李茜茜;劉翠芬;康靜
• 申請（專利權）人: 劉翠芬
• 主分類號: C08F283/06
• 分類號: C08F283/06;C08F220/06;C08F2/38;C08F4/40;C04B24/16;C04B103/30
• 代理公司: 石家莊海天知識產權代理有限公司 13101
• 代理人: 孟樹勛

一種對鋼筋無銹蝕作用的兩性聚羧酸減水劑及其制備方法，所述兩性聚羧酸減水劑是由下述組分及質量份數的原料制成的：異戊二烯基聚氧乙烯基醚大單體70～75份，去離子水85～90份，鏈轉移劑0.3～1.2份，引發劑0.4～0.8份，氧化劑0.4～0.75份，丙烯酸或者其衍生物單體7.5～9.6份，丙烯酰氧乙基二甲基丙磺酸銨1.8～4.5份。其中，所述的鏈轉移劑為巰基乙酸、巰基丙酸、巰基乙醇、甲基烯丙基磺酸鈉中的一種或者幾種組分的組合；所述的引發劑為雙氧水、維生素C、過硫酸銨、過硫酸鈉中的一種或者幾種組分的組合。本發明還提供了制備方法。本發明提高了其在膠凝材料上的吸附量，從而提高它的減水分散能力及水泥種類適用性，而對鋼筋無誘導腐蝕性，且制備工藝簡單。

技術領域

本發明涉及一種聚羧酸減水劑，特別是一種對鋼筋無銹蝕作用的兩性聚羧酸減水劑，屬于混凝土外加劑技術領域。本發明還涉及所述聚羧酸減水劑的制備方法，具體是一種對鋼筋無銹蝕作用的兩性聚羧酸減水劑的制備方法。

背景技術

聚羧酸減水劑由于其優秀的減水性能被廣泛應用于高性能混凝土的制備。它的工作原理通常被認為由兩部分組成，主鏈上的羧酸根對水泥顆粒吸附并產生一定的靜電排斥和聚乙二醇側鏈的空間位阻。在實際使用中，減水劑性能發現常常受到水泥成分，骨料、溶解在孔隙溶液中的離子等混合因素影響。普通硅酸鹽水泥是一種電性差異的多礦物：硅酸鹽礦相(C₃S,C₂S)和水化硅酸鈣相(C-S-H)顯示負電性，而鋁酸鹽相(C₃A,C₄AF)顯示正電性。梳狀陰離子型聚梭酸減水劑只是少量吸附在C3S和C2S的礦物表面上，主要吸附在帶正zeta電位的C3A鈣礬石等表面上。傳統的聚羧酸減水劑屬于陰離子型減水劑，研究表明在傳統陰離子聚羧酸主鏈上引入陽離子基團合成的兩性減水劑能夠提高其在混凝土膠凝材料表面的飽和吸附量，從而提高其在混凝土中的分散減水能力；同時，傳統陰離子型聚梭酸減水劑分子容易受到鈣離子影響，形成蜷曲的分子構象，影響吸附速率，不利于分散水泥膠粒，引入陽離子基團，理論上可以保持共聚物伸展構象；還能降低其對混凝土體系中無機鹽離子的敏感性，更有利于通過空間位阻效應起到分散作用。從而提高減水劑的分散性能，進一步降低摻量，有助于降低成本并且水泥種類適用性更廣。因此，設計合成出新型的兩性聚羧酸減水劑分子成為了提高減水劑性能的一種趨勢。

但是，目前常用的陽離子單體如甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨(DMC)、丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨(DAC)、陽離子單體二甲基二烯丙基氯化銨(DMDAAC)、陽離子單體[3-(甲基丙烯酰氨基)丙基]三甲基氯化銨(MAPTAC)等都是烯基型陽離子季銨鹽單體，合成兩性聚羧酸減水劑時會引入氯離子，氯離子對于鋼筋有誘導腐蝕性。所以該類型兩性減水劑有著潛在的危害，不太適合工業化使用。

發明人檢索到以下相關專利文獻：CN105293970A公開了一種抗蒙脫土的高效兩性聚羧酸減水劑及其制備方法，所述減水劑由單體A、單體B、單體C在催化劑的作用下制備而成；所述單體A為不飽和羧酸或酸酐，所述單體B為烯醇聚氧乙烯醚，所述單體C為含≡N⁺陽離子的SPB單體，所述SPB單體是由甲基丙烯酸二甲氨乙酯和1,3-丙磺酸內酯反應制備得到。CN103865006A公開了一種具有阻銹功能的聚羧酸減水劑的制備方法屬于減水劑。該減水劑先以三聚氰胺、甲醛、磺化劑為原料在60-70℃、PH值為5～6的條件下合成三聚氰胺磺化物，然后再將三聚氰胺磺化物、甲基烯基聚氧乙烯醚、丙烯酸、巰基乙酸在引發劑過硫酸鹽的作用下，在60-70℃左右、pH值為10～11的條件下反應熟化4～5h，制得具有阻銹功能的聚羧酸減水劑。CN104327221A公開了一種抗銹蝕型水工專用聚羧酸減水劑及其制備方法，以甲基烯丙基聚氧乙烯丙烯基醚、水、丙烯酸以及馬來酰四氮唑胺，輔以馬來酰三乙氧基硅烷丙基胺以及分子量調節劑，加入引發劑進行共聚反應，然后加入堿性中和劑中和值pH＝5-6制成。

以上這些技術對于如何使本發明的兩性聚羧酸減水劑做到能提高其在膠凝材料上的吸附量，從而提高它的減水分散能力及水泥種類適用性，而對鋼筋無誘導腐蝕性，并未給出具體的指導方案。

發明內容