[發明專利]苯基羧基嵌段改性聚羧酸減水劑及其制備方法

在審

• 申請號: 202010171526.1
• 申請日: 2020-03-12
• 公開（公告）號: CN111285978A
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發明（設計）人: 陳樹東;俞建鋒;柯凱;張言飛;何月來;鄭浩宇
• 申請（專利權）人: 浙江建設職業技術學院
• 主分類號: C08F283/06
• 分類號: C08F283/06;C08F220/06;C08F222/02;C08F212/08;C08F212/14;C08F230/06;C04B24/26;C04B103/30
• 代理公司: 浙江一墨律師事務所 33252
• 代理人: 魯秦

本發明提供一種苯基羧基嵌段改性聚羧酸減水劑及其制備方法，所述聚羧酸減水劑母液由以下材料制備而成：聚醚大單體360?373份、丙烯酸10?18份、羧酸類單體5?12份、苯環類單體3?8份、引發劑2.0?2.8份、鏈轉移劑1.3?1.6份、其余為水，總質量為1000份，固含量為40％。聚合過程步驟一：以苯環類單體、羧基類單體在40?60℃條件下引發共聚得嵌段聚合物；步驟二：向聚醚大單體溶液中滴加嵌段聚合物、丙烯酸、鏈轉移劑的混合液和引發劑溶液，在35?45℃溫度下滴加時間為2?3h，冷卻處理后即得苯基羧基嵌段改性聚羧酸減水劑及其制備方法母液。本發明制備的聚羧酸減水劑以苯基羧基嵌段聚合物接枝共聚到減水劑主鏈上，嵌段上的苯基具有強疏水性，易擠出溶劑層的自由水，增加減水劑富余流動度，羧酸類基團能與鈣離子絡合增加減水劑在水泥顆粒表面的錨固能力，酸醚比降低依然可以有較強的吸附分散效果，保坍能力更佳。

技術領域

本發明涉及建筑材料技術領域，尤其是一種苯基羧基嵌段改性聚羧酸減水劑及其制備方法。

背景技術

聚羧酸減水劑作為混凝土中重要的第五成分，其表面活性劑在水泥水化過程中起著重要的作用，減水劑在不影響混凝土工作性的條件下，大幅度降低用水量，目前，所使用的混凝土減水劑都是表面活性劑，屬于陰離子表面活性劑。混凝土中摻入減水劑后，減水劑定向吸附于水泥顆粒表面，使水泥膠粒表面帶有相同符號的電荷，在同性相斥的作用下，不但能使水泥-漿體處于相對穩定的懸浮狀態。減水劑的加入，不僅使新拌混凝土的和易性改善，而且由于混凝土中水灰比有較大幅度的下降，使水泥石內部空隙體積明顯減少，水泥石更加致密，混凝土的抗壓強度有顯著提升。本發明通過苯基羧基共聚得嵌段聚合物接枝在減水劑主鏈上，對減水劑空間結構進行改性，使聚羧酸減水劑具有富余的減水能力。

專利CN108570133A公開了一種具有嵌段結構的聚羧酸減水劑的合成方法，以及依據該合成方法制得的產品。該合成方法包括以下步驟：向第一反應容器中加入馬來酸酐，不飽和醇聚醚以及引發劑A，生成低聚物A；向第二反應容器中加入馬來酸酐和硅烷偶聯劑，反應生成有機硅化合物；然后在70℃-90℃的反應溫度下，加入引發劑B，使有機硅化合物共聚為低聚物B；向第三反應容器中加入低聚物A，低聚物B，丙烯酸以及引發劑C，接著在10℃-25℃的反應溫度下反應完全，后處理，即得具有嵌段結構的聚羧酸減水劑。該具有嵌段結構的聚羧酸減水劑的初始性能和經時性能均明顯優于現有的聚羧酸減水劑。

專利CN201811333400.9公開一種嵌段咪唑型聚羧酸減水劑及其制備方法，屬于減水劑領域。其中所述嵌段咪唑型聚羧酸減水劑是由下列單體反應物在聚合引發劑以及RAFT試劑的作用下經可逆加成-裂解鏈轉移聚合而成：1)單體A：不飽和羧酸小單體；2)單體B：改性聚醚；3)單體C：含烯鍵和咪唑的化合物。本發明制備出的減水劑具有較好的綜合性能，能有效提高混凝土的和易性和減少水泥的用量，提高水泥的分散性，同時具有抗泥性能以及有效提高混凝土的后期抗壓強度；且制備過程簡單，反應條件溫和。

專利CN201811333368.4公開一種四臂嵌段聚羧酸減水劑及其制備方法，屬于減水劑領域。所述四臂嵌段聚羧酸減水劑的制備方法具體包括如下步驟：步驟S1，將不飽和羧酸單體、改性聚醚、引發劑及RAFT試劑混合，通過可逆加成-裂解鏈轉移聚合反應，制得嵌段聚羧酸減水劑；步驟S2，將所述嵌段聚羧酸減水劑進行巰基封端反應，制得巰基封端的嵌段聚羧酸減水劑；步驟S3，通過點擊反應將步驟S2得到的所述巰基封端的嵌段聚羧酸減水劑接枝在四臂中心體上，制得四臂嵌段聚羧酸減水劑。

區別于以上專利，本發明以嵌段聚合取代傳統的水溶液體系中自由基聚合，避免丙烯酸等活性單體大量存在而導致自聚，將功能性基團制備為活性嵌段聚合物，通過滴加的方式和丙烯酸等不飽和單體滴加到聚醚大單體中共聚制備聚羧酸減水劑，通過調控溫度、滴加時間、引發劑與鏈轉移劑用量控制反應速率，調控嵌段結構分子量，進而得到嵌段結構的聚羧酸減水劑，以苯環羧酸為主要基團的嵌段共聚物改性上述聚羧酸減水劑，使改性后的聚羧酸減水劑減水和保坍能力更佳。

發明內容