[發明專利]一種適用于高溫噴霧干燥的聚羧酸外加劑及其制備方法

在審

• 申請號: 201811275104.8
• 申請日: 2018-10-30
• 公開（公告）號: CN109608590A
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發明（設計）人: 劉金芝;楊勇;李申桐;黃振;舒鑫;毛永琳;冉千平
• 申請（專利權）人: 江蘇蘇博特新材料股份有限公司;博特建材（天津）有限公司
• 主分類號: C08F283/06
• 分類號: C08F283/06;C08F220/06;C08F220/20;C04B24/26;C04B103/30
• 代理公司: 南京源古知識產權代理事務所(普通合伙) 32300
• 代理人: 杜甜甜

本發明公開了一種適用于高溫噴霧干燥的聚羧酸外加劑及其制備方法。本發明所述外加劑由聚醚大單體a、羧酸單體b、功能單體c和含抗氧化基團的單體d通過自由基共聚而成，主要是通過在聚羧酸聚合物中引入抗氧化基團制得。本發明從改進聚合物結構出發，開發了一種適合高溫噴霧的粉末狀聚羧酸外加劑，可解決高溫下聚合物易著火的現象，也能解決長時間高溫儲存粉末的穩定性問題。

技術領域

本發明屬于混凝土外加劑技術領域，特別涉及一種適用于高溫噴霧干燥的聚羧酸外加劑及其制備方法，該外加劑可應用于干粉砂漿及各種性能需求的混凝土。

背景技術

聚羧酸外加劑具有摻量低、減水率高、混凝土收縮率低、分子結構可調性強、生產工藝清潔化，不影響后期強度等優點，被廣泛應用于高速鐵路、公路、水電、核電、大型橋梁等工程中，大部分以水劑形式應用，但是對于長距離運輸成本高，也不適用于干粉砂漿等特種砂漿中。對于這些特殊的應用場合可以使用粉末狀聚羧酸外加劑來解決難題。

聚羧酸外加劑是采用不飽和聚乙二醇醚作為側鏈、不飽和羧酸單體作為吸附基團以及一些其他功能單體合成的梳形共聚物。

常規的聚羧酸減水劑分子量相對較小，約2～10萬左右，且玻璃化轉變溫度不高，干燥后粉體的軟化點低，制備聚羧酸減水劑粉劑的進風溫度一般在180℃以上，長時間的高溫容易使聚羧酸減水劑糊化，且在高溫和氧氣環境下發生降解，影響外加劑的性能。另外，長距離運輸中，外加劑粉劑在倉庫或者運輸過程中暴曬等持續高熱的話，粉體內部溫度會很高，有可能會發生自燃等現象，或者長時間高溫會降低聚合物的性能。

專利WO0017263是在干燥前將聚合物溶液中加入0.01至10重量％的酚，胺，亞磷酸酯，硫代醚和硫代酸等的穩定劑，防止聚合物經過高溫和氧化(空氣，氧氣)而自然或氧化降解，穩定劑以液體或粉末形式溶解到聚合物水溶液中，但是這些物質的水溶性不好，在聚合物溶液中分散不均勻，一般需要引入乳化劑才行，而乳濁液存在不穩定性，時間長可能會在儲液罐中分層，導致穩定劑分散不均勻，增加了聚合物高溫噴霧干燥的起火燃燒風險及高溫儲存引發爆炸的風險。

專利WO2009090471是在酯化步驟中添加抗氧化劑來保護聚合物分子，這些分子也是簡單混合在聚合物中，溶解性并不佳，且這種用于有機溶劑參與的酯化反應時沒有問題，而在水溶液中直接采用不飽和聚醚單體合成的聚羧酸外加劑則很難混合進去，如果這類物質在高溫下噴霧干燥則容易出現著火燃燒的現象，且干燥的溫度不能過高，過高聚醚鏈容易燃燒和降解，即降低聚合物性能，也影響生產效率。

基于上述的原因，本專利從聚合物結構本身出發開發了一種適用于高溫噴霧干燥的聚羧酸外加劑。

發明內容

本發明是針對上述制備粉末狀外加劑存在的問題，提供了一種適用于高溫噴霧干燥的聚羧酸外加劑及其制備方法，既解決了高溫下聚合物易著火燃燒和高溫降解的問題，又提高了生產效率，同時也能解決長時間高溫環境下儲存粉末的穩定性(降解或粉塵燃燒)問題。適用于于干粉砂漿及各種性能需求的混凝土。

本發明通過將抗氧化基團接枝共聚到聚合物中開發了一種適用于高溫噴霧干燥的聚羧酸外加劑，其抗氧化基團在聚合物中基本上是均勻分布的，提高了聚合物的穩定性，因此噴霧干燥時既可以高溫噴霧提高生產效率，也可以降低聚合物著火燃燒和高溫降解的危險。

聚合物中引入含抗氧化基團的單體，其丙烯酰基上的雙鍵和苯環的羥基是該類抗氧化單體的有效活性基團，羰基氧的雙鍵既能夠捕獲烷基自由基，使之以共軛方式結合到雙鍵上，形成烯醇類自由基，而羰基氧和羥基之間的分子內氫鍵合，又使烯醇類自由基發生分子內氫轉移形成穩定的自由基，對穩定聚合物結構及聚合物氧化變色有直接影響。

基于上述核心技術，本發明提供了一種適用于高溫噴霧干燥的聚羧酸外加劑，所述外加劑是將含抗氧化基團的單體接枝共聚到聚羧酸聚合物中制備而成的。。