[發(fā)明專利]一種聚合物型混凝土消泡劑、其制備方法及應用

有效

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• 申請日: 2019-04-04
• 公開（公告）號: CN109970894B
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發(fā)明（設計）人: 陳健;喬敏;高南簫;吳井志;單廣程;朱伯淞;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: C08F116/20
• 分類號: C08F116/20;C04B24/26;C04B103/50
• 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: 杜甜甜

本發(fā)明公開了一種聚合物型混凝土消泡劑、其制備方法及其應用。本發(fā)明所述聚合物型混凝土消泡劑為含有1個疏水鏈段和1個親水鏈段的表面活性劑單體的均聚物，其中親水鏈段為含有4~10個重復單元的聚乙二醇，疏水鏈段為含有11~17個碳原子的直鏈烷基；先通過烷基環(huán)氧化合物A和烯醇B反應生成帶疏水鏈段R的單體C，再通過環(huán)氧乙烷的開環(huán)聚合，使單體C帶上親水鏈段得到單體D，最后通過單體D的自由基共聚制得。本發(fā)明所述聚合物型混凝土消泡劑具有比傳統(tǒng)的單鏈型消泡劑更高的表面活性，以及更好的消泡效率，與外加劑相容性好，能夠在短時間內抑制新拌混凝土中大氣泡的生成，降低混凝土的含氣量，從而提高混凝土的硬化強度和耐久性。

技術領域

本發(fā)明涉及一種聚合物型混凝土消泡劑、其制備方法及應用，屬于混凝土外加劑領域。

背景技術

近年來，隨著高性能混凝土的發(fā)展，人們對于混凝土的強度和耐久性也日益重視。由于混凝土外加劑(尤其是聚羧酸減水劑)的加入，使得新拌混凝土中引入了過多較大的氣泡，含氣量偏高，較大的影響了混凝土硬化后的強度和耐久性。這時就需要借助于加入消泡劑以消除氣泡，降低混凝土的含氣量。消泡劑是以低濃度加入到起泡液體中，能控制泡沫的物質的總稱，從作用機理上來說分為抑泡和破泡兩種。從結構上看，消泡劑屬于具有特定親水親油平衡值(HLB)的表面活性劑，目前市面上的消泡劑從組成上大致可分為礦物油型、有機硅型和聚醚型三類，在造紙、涂料、紡織、食品、制藥及石油化工等領域已經得到廣泛應用(CN 101780383 B；CN 103572653 B；CN 104480787 B；CN 107034727 A；CN 106977632 A)。近年來，適用于混凝土領域的消泡劑也越來越多的被開發(fā)出來(CN 105293990 A；CN106336138 A；CN 108047227 A；CN 107973536 A)。

然而，現在用于混凝土領域的消泡劑也存在一些不足，例如：一些疏水性較強的消泡劑，其消泡效率較高，但是和其他外加劑(尤其是減水劑)水溶液的相容性差，只能通過復配助溶劑來解決，大大增加了成本；而一些相容性較好的消泡劑，它們的消泡效率又不夠高。因此，通過分子設計改變傳統(tǒng)消泡劑的化學結構，開發(fā)同時具備高相容性和消泡效率的新型混凝土用消泡劑是十分必要的。然而由于受到學科交叉的限制，這方面的研究目前很少有人涉及。

發(fā)明內容

針對現有技術中，傳統(tǒng)的混凝土消泡劑，相容性和消泡效率無法兼具的問題。本發(fā)明提供了一種具有全新結構的聚合物型混凝土消泡劑及其制備方法和應用。從化學結構上來看，它相當于將多個單鏈型消泡劑共價連接起來，因此具有比傳統(tǒng)的單鏈型消泡劑更高的表面活性，以及更好的相容性和消泡效率，能夠在短時間內抑制新拌混凝土中大氣泡的生成，降低混凝土的含氣量，從而使混凝土具有較高的硬化強度和耐久性。

本發(fā)明提供了一種聚合物型混凝土消泡劑，所述消泡劑為含有1個疏水鏈段和1個親水鏈段的表面活性劑單體的均聚物，其中親水鏈段為含有4～10個重復單元的聚乙二醇，疏水鏈段為含有11～17個碳原子的直鏈烷基，該表面活性劑單體含有不飽和雙鍵，它們之間通過自由基聚合共價連接。這種結構相當于將多個單鏈型表面活性劑分子共價綁定在一起的聚合物結構，使每個表面活性劑單體能夠在氣液界面更加緊密有序的排列。這樣相比傳統(tǒng)的單鏈型消泡劑，不僅增加了水相的相容性，也大大提高了其表面活性和消泡效率。

本發(fā)明所述一種聚合物型混凝土消泡劑，其結構符合下述通式：

其中，a＝1～4的整數；b＝4～10的整數；c＝5～100的整數；R為含有11～17個碳原子的直鏈烷基。

本發(fā)明所述的聚合物型混凝土消泡劑的基本合成路線如下所示:

上述合成路線采用本領域公知的反應類型實現，先通過烷基環(huán)氧化合物A和烯醇B反應生成帶疏水鏈段R的單體C，再通過環(huán)氧乙烷的開環(huán)聚合，使單體C帶上親水鏈段得到單體D，最后通過單體D的自由基共聚得到所述消泡劑。