[發明專利]高適應性多支鏈酰胺亞胺型聚羧酸系減水劑及其制備方法

在審

• 申請號: 201810915919.1
• 申請日: 2018-08-13
• 公開（公告）號: CN108912279A
• 公開（公告）日: 2018-11-30
• 發明（設計）人: 郭春芳;申萬意
• 申請（專利權）人: 山東輕工職業學院
• 主分類號: C08F283/06
• 分類號: C08F283/06;C08F220/06;C04B24/26;C04B103/30
• 代理公司: 青島發思特專利商標代理有限公司 37212
• 代理人: 馬俊榮

本發明涉及一種高適應性多支鏈酰胺亞胺型聚羧酸系減水劑及其制備方法，屬于混凝土外加劑技術領域。所述的聚羧酸系減水劑，由下列物質組成：聚醚大單體、不飽和酸單體、支鏈型功能單體甲氧基聚乙二醇巰基乙酸酯、酰胺亞胺型功能單體二乙烯三胺馬來酸酯、引發劑、還原劑和去離子水；其中，聚醚大單體、不飽和酸單體、支鏈型單體與酰胺亞胺型單體的摩爾比為1：2?5：0.3?0.6：0.5?1.0。制得的減水劑具有較高的減水率和優異的保坍性能，還解決了水泥混凝土與聚羧酸系減水劑之間存在的適應性問題。本發明還提供其制備方法，包括四個步驟，科學合理，簡單易行。

技術領域

本發明涉及一種高適應性多支鏈酰胺亞胺型聚羧酸系減水劑及其制備方法，屬于混凝土外加劑技術領域。

背景技術

水泥在生產過程中，會使用不同品質的粉煤灰和礦粉等礦物摻合料作為混合材摻入其中。由于粉煤灰和礦粉的差異，會在一定程度上造成水泥混凝土與聚羧酸系減水劑的適應性問題，而且國內眾多的水泥品牌更加劇了這一問題。適應性差主要表現為無減水塑化效果、混凝土坍落度損失快、收縮增加和容易開裂等現象。

聚羧酸系減水劑是繼木質素和萘系減水劑之后的第三代減水劑，由于其具有諸多優勢，目前已被廣泛的應用。聚羧酸系減水劑分子結構具有可設計性，通過對主鏈聚合度、支鏈長度和羧基比例的調整，可實現緩釋、早強和減縮等性能在內的功能化。聚羧酸系減水劑的發展可分為第一代聚酯型、第二代聚醚型和第三代酰胺型減水劑。第三代酰胺型聚羧酸系減水劑具有更加優異的性能，突出表現在減水率高、保塑性好和與水泥混凝土的適應性方面，但國內對第三代酰胺型聚羧酸系減水劑的研究報道較少。

申請號為CN201610824083.5的專利選用甲基丙烯酸單體、甲基丙烯磺酸鈉單體和聚乙二醇單甲醚甲基丙烯酰胺為原材料，通過自由基共聚合制得一種摻量低、減水率高、保坍性好和早期強度高的新型酰胺類聚羧酸系減水劑，但所使用聚乙二醇單甲醚甲基丙烯酰胺成本較高，制約了其推廣。

專利CN201710934295.3介紹了一種酰胺/酰亞胺結構的聚羧酸系減水劑及其制備方法。是通過端氨基聚醚酰胺/酰亞胺化得到可聚合的聚醚胺，再與活性單體共聚反應合成，制得所述聚羧酸減水劑，其具有減水率高、保坍性能好等優勢。但該方法存在原材料不易獲得和聚醚胺的收率問題。

專利CN201510463669.9報道了使用聚乙二醇丙烯酸酯、馬來酸酐、丙烯酰胺、甲基丙烯磺酸鈉，在微波的作用下，合成出酰胺型聚羧酸減水劑。該方法雖然能耗較低，但工業化尚需時日。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的是提供以一種高適應性多支鏈酰胺亞胺型聚羧酸系減水劑，具有較高的減水率和優異的保坍性能，還解決了水泥混凝土與聚羧酸系減水劑之間存在的適應性問題。

同時，本發明還提供其制備方法，科學合理，簡單易行。

本發明所述的高適應性多支鏈酰胺亞胺型聚羧酸系減水劑，由下列物質組成：聚醚大單體、不飽和酸單體、支鏈型功能單體甲氧基聚乙二醇巰基乙酸酯、酰胺亞胺型功能單體二乙烯三胺馬來酸酯、引發劑、還原劑和去離子水；

其中，聚醚大單體、不飽和酸單體、支鏈型單體與酰胺亞胺型單體的摩爾比為1：2-5： 0.3-0.6：0.5-1.0。

所述的聚醚大單體是異戊烯基聚氧乙烯醚或甲基烯丙基聚氧乙烯醚中的一種或兩種，用下列通式表示

其中，R₁是CH₃或H，EO是氧化乙烯基，n為氧化烯基的平均加成摩爾數，為25-120。

所述的不飽和酸單體是丙烯酸、甲基丙烯酸或衣康酸中的一種或幾種。

所述的支鏈型功能單體甲氧基聚乙二醇巰基乙酸酯，分子式如下：

其制備方法如下：