[發明專利]功能單體及其制備方法、聚羧酸減水劑及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201910533183.6
• 申請日: 2019-06-19
• 公開（公告）號: CN110240697B
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發明（設計）人: 朱潔;趙虎奎;劉洋;王曉英;宋肖賢;孔令強;任建波
• 申請（專利權）人: 北京金隅水泥節能科技有限公司;唐山冀東水泥外加劑有限責任公司
• 主分類號: C08G65/331
• 分類號: C08G65/331;C08G65/332;C08F283/06;C08F290/06;C08F220/06;C08F222/06;C04B24/26;C04B103/30
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 李雙艷

本發明提供一種功能單體及其制備方法、聚羧酸減水劑及其制備方法和應用，涉及混凝土外加劑技術領域。該功能單體的制備方法采用烷基酚聚氧乙烯醚、第一酸酐、酸性催化劑和任選地阻聚劑進行酯化反應，得到功能單體，其中，酯化反應在無水環境中進行，使得反應過程不用排除小分子水來促進酯化反應的正向進行，同時，該制備方法反應條件溫和，操作簡單；本發明還提供聚羧酸減水劑的制備方法，功能單體、聚醚大單體、第二酸酐與不飽和羧酸和/或不飽和羧酸衍生物進行自由基聚合反應，得到聚羧酸減水劑；將功能單體引入到聚羧酸減水劑分子結構中，可使聚羧酸減水劑具有良好的和易性，同時，該聚羧酸減水劑可提高混凝土在高鹽、高堿環境下的穩定性。

技術領域

本發明涉及混凝土外加劑技術領域，尤其是涉及一種功能單體及其制備方法、聚羧酸減水劑及其制備方法和應用。

背景技術

混凝土和易性是指混凝土拌合物易于施工操作并能獲得質量均勻、成型密實的性能。和易性是一項綜合的技術性質，包括流動性、粘聚性和保水性等三方面的含義，這三方面之間互相聯系，但常存在矛盾。流動性是指混凝土拌合物在自重力或機械振動力作用下易于產生流動、易于輸送和易于充滿混凝土模板的性質。粘聚性是混凝土拌合物在施工過程中保持整體均勻一致的能力。粘聚性好可保證混凝土拌合物在輸送、澆灌、成型等過程中，不發生分層、離析，即保證硬化后混凝土內部結構均勻。保水性是混凝土拌合物在施工過程中保持水分的能力。保水性好可保證混凝土拌合物在輸送、成型及凝結過程中，不發生大的或嚴重的泌水，既可避免由于泌水產生大量的連通毛細孔隙，又可避免由于泌水，使水在粗骨料和鋼筋下部聚積所造成的界面粘結缺陷，保水性對混凝土強度和耐久性有較大的影響。

專利GB2380504B采用2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、馬來酸酐和不飽和聚醚大單體或(甲基)丙烯酸酯作為共聚單體，制備了一種以乙烯基磺酸為基礎的聚合物保水劑，利用保水作用提升聚合物的和易性，但該專利中使用的馬來酸酐聚合活性較低，易得到2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸的均聚物，因此得到的聚合物在混凝土高鹽、高堿的環境下穩定性較差。專利 CN201310749293.9公開了“一種具有混凝土和易性調節功能的減水劑及其合成方法”。該專利采用異戊烯醇聚氧乙烯醚、丙烯酸或甲基丙烯酸或兩者的混合物、馬來酸酐、對苯乙烯磺酸鈉、甲基丙烯磺酸鈉作為共聚單體，制備了一種具有和易性調節功能的減水劑。該減水劑具有保水能力的同時，具有降低混凝土表面張力的功能從而不影響混凝土的粘度及流動性，同時還能保證混凝土的正常凝結及強度發展，但該專利中引入的對苯乙烯磺酸鈉和甲基丙烯磺酸鈉兩種單體耐鹽性差，在混凝土的高鹽環境中使用時易造成聚合物穩定性的下降，從而影響其性能。

有鑒于此，提出一種技術方案以解決上述問題中的至少一種。

發明內容

本發明的第一個目的在于提供一種功能單體，將其引入到聚羧酸減水劑中，可有效提升聚羧酸減水劑的引氣可控性能。

本發明的第二個目的在于提供上述功能單體的制備方法，該制備方法反應條件溫和，操作工藝簡單。

本發明的第三個目的在于提供一種聚羧酸減水劑，該聚羧酸減水劑具有引氣可控的特性，將其應用于混凝土中從而使混凝土具有優良的和易性，以及在高鹽、高堿的環境下良好的穩定性。

本發明的第四個目的在于提供上述聚羧酸減水劑的制備方法。

本發明的第五個目的在于提供上述聚羧酸減水劑的應用。

本發明提供了一種功能單體，所述功能單體結構如式(I)所示：

式(I)中，a為4-8，b為4-15，R為具有2-5個碳原子的不飽和有機殘基。

進一步的，在上述技術方案的基礎之上，式(I)中，a為5-8，b為5-15， R為具有2-4個碳原子的不飽和有機殘基；

優選地，式(I)中，a為8，b為6-15，R為乙烯基、丙烯基或異丁烯基。