[發明專利]一種負載納米銀的防腐抗菌型聚羧酸減水劑及其制備方法

有效

• 申請號: 202010099398.4
• 申請日: 2020-02-18
• 公開（公告）號: CN111153625B
• 公開（公告）日: 2021-08-06
• 發明（設計）人: 林炎坤
• 申請（專利權）人: 廣東匯強外加劑有限公司
• 主分類號: C04B24/26
• 分類號: C04B24/26;C04B103/30;C04B103/67
• 代理公司: 汕頭興邦華騰專利代理事務所(特殊普通合伙) 44547
• 代理人: 聶文文;張樹峰

本發明屬于混凝土外加劑技術領域，公開了一種負載納米銀的防腐抗菌型聚羧酸減水劑及其制備方法，該減水劑組分包含：銀化合物0.5~2份、氧化石墨烯1~2份、1?(3?二甲基氨基丙基)?3?乙基碳二亞胺0.1~0.3份、聚醚大單體10~50份、乙烯基小單體2~10份、引發劑0.05~1份和、其余為水。本發明中銀化合物、氧化石墨烯和聚羧酸減水劑間通過共價鍵連接，從根本上解決了納米銀和氧化石墨烯的團聚問題，產品中引入的納米銀具有防腐/抗菌功效，能夠顯著提升聚羧酸減水劑的防腐抗菌能力，并解決海工或水工混凝土表面容易滋生細菌和微生物的問題，提升其耐久性能和服役壽命。

技術領域

本發明屬于混凝土外加劑技術領域，尤其涉及一種負載納米銀的防腐抗菌型聚羧酸減水劑及其制備方法。

背景技術

聚羧酸減水劑是用于水泥基材料中的一種外加劑，能夠顯著提升水泥基材料的工作性能、力學性能和耐久性能，現已成為混凝土中必不可少的一種組分。有研究學者指出，聚羧酸減水劑具有梳型結構，基于其分子結構的可設計性可引入一些功能單體或結構，賦予聚羧酸減水劑更多新的功能，如提高混凝土的早期強度、降低混凝土的施工粘度、降低混凝土含氣量等性能。目前，聚羧酸減水劑在實際工程中都是將其母液與一定量的葡萄糖酸鈉等緩凝劑以及其他功能小料復配使用，一方面，由于受到霉菌、細菌的侵襲，聚羧酸減水劑產品在儲存和運輸的過程中容易長霉變質，繼而發酸發臭，在氣溫較高時尤為嚴重。霉變的減水劑的性能也會隨之下降，甚至完全喪失減水功能。另一方面，在聚羧酸減水劑在用于海工及水工混凝土時，由于混凝土長時間接觸海水，在混凝土表面及界面處容易滋生細菌和微生物，污損和侵蝕混凝土表面。

目前行業內主要采用在聚羧酸產品中復配抗菌防腐劑，發揮抑菌抗菌的作用，來延長聚羧酸減水劑的保質期。現有技術中采用的防腐劑一般為甲醛或是甲醛的緩釋物，其防腐抗菌效果很強，但甲醛具有劇毒性，傷害身體，不利于實際工程應用之中。其次，利用聚羧酸減水劑分子結構的可設計性，將具有抗菌功能的單體接枝到聚羧酸分子結構之中，從而制備具有抗菌功能的聚羧酸減水劑。例如：CN107265907A采用具有抗菌功能的季銨鹽結構單體、CN105037645A采用具有自防腐作用的功能性胍鹽單體、CN107698721A采用具有抗菌功能的咪唑鹽基團等等，通過與其他單體接枝共聚來合成抗菌型的聚羧酸減水劑。但是，采用在聚羧酸減水劑主鏈上接枝季銨鹽、胍鹽以及咪唑鹽等防腐抗菌單體的方法，由于季銨鹽側鏈的抗菌效果較差、胍鹽和咪唑鹽功能基團聚合反應過程復雜，并且季銨鹽、胍鹽以及咪唑鹽等功能性單體的使用量較大、成本較高，都不適合聚羧酸減水劑的防腐。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供了一種負載納米銀的防腐抗菌型聚羧酸減水劑及其制備方法。

一種負載納米銀的防腐抗菌型聚羧酸減水劑，所述的聚羧酸系減水劑各組分按質量份數計，包括：銀化合物0.5~2份、氧化石墨烯1~2份、1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺0.1~0.3份、聚醚大單體10~50份、乙烯基小單體2~10份、引發劑0.05~1份和、其余為水。

優選的，所述銀化合物為含銀離子的化合物，包括氧化銀和硝酸銀中的至少一種。

優選的，所述聚醚大單體為烯丙基聚氧乙烯醚、甲基烯丙基聚氧乙烯醚或異戊烯醇聚氧乙烯醚的一種或多種，且所述聚醚大單體的分子量為800~5000 g/mol。

優選的，所述乙烯基小單體為丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥丙酯、衣康酸、丙烯酸磺酸鈉、苯乙烯中的一種或多種。

優選的，所述引發劑為氧化還原引發體系，其中氧化劑為過氧化氫、過硫酸銨、過硫酸鉀中的一種或幾種；還原劑為抗壞血酸、亞硫酸氫鈉、硫酸亞鐵中的一種或多種。

本發明還提供了一種負載納米銀的防腐抗菌型聚羧酸減水劑的制備方法，包括以下步驟：