[發明專利]一種緩凝型分散劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201811651134.4
• 申請日: 2018-12-31
• 公開（公告）號: CN111377646B
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發明（設計）人: 劉加平;韓正;王濤;亓帥;范士敏;馬建峰;王兵;冉千平
• 申請（專利權）人: 江蘇蘇博特新材料股份有限公司;博特新材料泰州有限公司
• 主分類號: C04B24/28
• 分類號: C04B24/28;C08G73/02;C04B103/40
• 代理公司: 南京材智匯知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32449
• 代理人: 喬淑媛

本發明提供了一種緩凝型分散劑及其制備方法。所述緩凝型分散劑一種緩凝型分散劑是由一種體型聚合物中的部分胺基氫進行烷氧基化反應，剩余胺基氫與亞磷酸以及醛類單體發生曼尼希反應得到；所述體型聚合物是由多元胺與環氧氯丙烷依次進行開環與取代反應后獲得，含有大量的未反應胺基氫；所述緩凝型分散劑除具備優異的減水性能外還具有極強的緩凝效果。

技術領域

本發明屬于混凝土外加劑制備領域，具體涉及一種緩凝型高效分散劑及其制備方法。

背景技術

水泥分散劑(減水劑)是現代混凝土中一種重要的組成部分，可以調控混凝土的流變性能、改善力學性能和提高耐久性等，為混凝土向高性能化方向發展提供了前提和保障。

隨著中國經濟的快速發展，建筑行業中各種針對性需求日益出現，對水泥分散劑技術也提出了更多新的要求。混凝土施工中往往對緩凝時間有一定的要求，比如在高溫環境下或者混凝土需要長距離運輸時，流動性損失會給施工帶來很大的不便；又或者大體積混凝土澆筑時，也需要延長混凝土的凝結時間，避免因溫度應力造成開裂。但是，目前主流的水泥分散劑本身的緩凝效果是比較弱的，必須通過與緩凝劑的復配來達到更好的緩凝效果，而依靠復配技術能解決問題的程度是有限的，往往會降低原有的減水性能，且額外加入的緩凝劑也增加了成本。此外，復配緩凝劑的減水劑溶液還可能出現分層、沉淀、腐敗、發臭等問題，穩定性堪憂。

針對以上問題，通過分子設計的理念直接制備具有緩凝功能的分散劑是目前學術界的發展趨勢。

專利CN102153711B公開了一種緩凝型聚羧酸減水劑的制備方法，創新之處在于將具有緩凝功能的β-環糊精側鏈引入到聚羧酸分子骨架中，制備的減水劑具有緩凝性能、微引氣性能及更好的流動性能，但制備工藝復雜，實用性不強，僅僅停留在實驗室凈漿測試水平。

專利CN201110098067.X采用烯丙基聚乙二醇、丙烯酸甲酯、馬來酸酐、木質素磺酸鈉、蔗糖脂肪酸酯，在過硫酸銨的作用下直接合成具有緩凝效果的減水劑。但木質素磺酸鈉、蔗糖脂肪酸酯的反應活性較低，該方法仍然相當于復配。專利CN201010576923.3將烯丙基磺酸鹽類單體、丙烯酸類單體、甲基丙烯酸聚乙二醇單甲醚酯大單體和馬來酸酐接枝β–環糊精大單體通過自由基共聚反應得到一種緩凝型聚羧酸減水劑。該方法的制備過程中大量使用環己烷、N,N-二甲基甲酰胺等有機溶劑，對環境不夠友好，反應工藝也較復雜。

專利US5879445公開了一種小分子減水劑，采用單鏈的氨基聚醚，對末端進行一步曼尼希反應，引入亞磷酸官能團，具有減水、緩凝效果，但是原料需要采用價格昂貴的氨基聚醚，從原料成本考慮，可工業化的操作性不強，市場至今未見相關產品。

發明內容

針對現有減水劑存在不能兼顧減水和緩凝的問題，本發明克服現有技術缺陷，提供一種緩凝型分散劑及其制備方法。

所述的緩凝型分散劑的主體框架為體型聚合物，是由多元胺與環氧氯丙烷依次進行開環與取代反應后獲得。

所述多元胺，包括乙二胺、丙二胺、丁二胺、戊二胺、己二胺、環己二胺、對苯二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、五乙烯六胺、多乙烯多胺、聚乙烯亞胺等多元胺單體中的一種。

所述環氧氯丙烷與多元胺單體的摩爾比為(0.5～2)：1，優選摩爾比為1:1。

所述體型聚合物的結構簡式如(I)的示意結構，此結構所用的多元胺為乙二胺。

所述體型聚合物的制備方法為：溫度不超過50℃下，將環氧氯丙烷與多元胺單體先發生開環反應，之后加入水，升溫80～110℃之間，反應2h～10h，即得到所述體型聚合物；加入的水量與多元胺單體的質量比為(3～8)：1。