[發明專利]一種環狀降粘型聚羧酸系減水劑的制備方法

在審

• 申請號: 201811357891.0
• 申請日: 2018-11-15
• 公開（公告）號: CN109608591A
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發明（設計）人: 于浩;沈學濤;其他發明人請求不公開姓名
• 申請（專利權）人: 江蘇博思通新材料有限公司
• 主分類號: C08F283/06
• 分類號: C08F283/06;C08F222/06;C08F220/14;C08F220/18;C08F238/00;C08F8/48;C04B24/24;C04B103/30
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 徐冬濤;袁正英

本發明涉及一種環狀降粘型聚羧酸系減水劑的制備方法，具體步驟如下：先利用烷基醚磷酸酯、羧酸類衍生物、雙乙氧烯基聚氧乙烯醚、催化劑、還原劑在水溶液進行預聚得到預聚體；然后往上述預聚體中滴加二烯類化合物與鏈轉移劑的混合水溶液發生Diels?Alder反應，反應結束后中和劑調整pH為5～7，得到一種環狀降粘型聚羧酸系減水劑的制備方法。本發明低溫合成、工藝環保，兼具減水性能，對C60以上等級混凝土具有明顯的降粘作用。

技術領域

本發明涉及一種混凝土用聚羧酸系減水劑的技術領域，特別涉及到一種環狀降粘型聚羧酸系減水劑的制備方法。

背景技術

混凝土是土木工程材料中用途最廣、用量最大的一種建筑材料，也是迄今為止最大宗的人造材料。廣泛應用于建筑工程、交通、市政、水利、能源、港口、海洋工程、地下工程以及其他特殊結構工程的各種土木工程領域。隨著混凝土的發展，從鋼筋混凝土的普及、預應力混凝土的推廣到現階段外加劑的使用，使得配制高標號混凝土(C60以上)成為可能，大大增強了混凝土材料的生命力。高標號混凝土膠材量多勢必帶來拌合粘度的直線上升，如何降低混凝土粘度已經成為高強或超高強混凝土進一步發展的關鍵問題。目前大多采用添加外加劑和調整礦物摻合料來降低混凝土粘度，雖然能改變混凝土分散狀態及工作性能，但降粘作用有限。也有通過添加引氣劑形成微小封閉球狀氣泡，在混凝土中起到滾珠效應來減少骨料顆粒之間的摩擦力，從而降低粘度，但會造成后期強度損失嚴重。目前通過合成制備降粘劑的研究較少，普遍采用的機理為引入特殊官能團及控制主鏈和側鏈的長度，調節降粘劑在水泥顆粒表面水膜層厚度，以降低混凝土粘度。其中以調節混凝土粘度為目的開發的降粘型聚羧酸系減水劑主要是通過調整新拌混凝土體系的剪切屈服應力、塑性粘度等流變參數以改善低水膠比混凝土粘度問題。研究集分散功能與粘度改性功能綜合性強的降粘型減水劑具有廣闊應用前景。

2004年日本觸媒公司公開了降低混凝土粘度的多羧酸外加劑專利，該外加劑的結構包括丙烯酸烷基酯單體、特定的聚亞烷基二醇不飽和單體和不飽和羧酸單體。引入的丙烯酸烷基酯單體具有疏水性，以此調節混凝土粘性。專利CN 101586021A公開了一種陽離子降粘劑的制備方法，反應釜中加入二乙胺、氯丙烯和丙酮反應得到物料A，再將丙烯酸、丙烯磺酸和丙烯腈反應得到物料B，然后通過引發劑引發A和B后得到一種陽離子降粘劑固體，特別適用于不分散聚合物鉆井液。專利CN 105732911A公開了一種降粘型聚羧酸減水劑的制備方法及應用，該方法是由特定的不飽和酸單體、特點的不飽和聚醚大單體與N-(4-乙烯基芐基)-N，N-二烷基胺按摩爾比(2.5～6.5)：1：(0.05～0.2)進行自由基共聚反應而得到降粘型聚羧酸減水劑。該方法是通過引入剛性基團使得構象更為舒展來提高水膜層厚度降低粘性。該方法制備的減水劑仍為梳形聚合物結構，在水泥顆粒中容易纏繞造成分散力降低，對降低混凝土粘度作用較小。

發明內容

本發明的目的是為了改進現有技術的不足而提供一種合成工藝簡單、具有減水率且能夠顯著降低高標號混凝土粘度的一種環狀降粘型聚羧酸系減水劑的制備方法，用以提高高標號混凝土的技術性能。

本發明的技術方案采用如下具體步驟：一種環狀降粘型聚羧酸系減水劑的制備方法，采用如下具體步驟：

(1)預聚體的制備：配制烷基醚磷酸酯、羧酸類衍生物和雙乙氧烯基聚氧乙烯醚混合物水溶液后，在催化劑和還原劑的作用下在5℃～20℃攪拌1h～3h得到預聚體；其中所述烷基醚磷酸酯、羧酸類衍生物、雙乙氧烯基聚氧乙烯醚、催化劑和還原劑的質量比為1：(0.3～1.0)：(0.1～0.3)：(0.002～0.005)：(0.003～0.008)；

(2)一種環狀降粘型聚羧酸系減水劑制備：配制二烯類化合物、鏈轉移劑混合物水溶液后，滴加至步驟(1)得到的預聚體中在30℃～50℃發生Diels-Alder反應，滴加完成后保溫并采用中和劑中和；其中所述預聚體、二烯類化合物、鏈轉移劑質量組份比為1：(0.05～0.15)：(0.001～0.013)。