[發明專利]一種梯度釋放型的長效保坍聚羧酸減水劑及其制備和應用

在審

• 申請號: 202010213299.4
• 申請日: 2020-03-24
• 公開（公告）號: CN111333787A
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發明（設計）人: 汪金文;王軍;陳景;劉其彬;周輝;呂振華;羅杰;周繼前
• 申請（專利權）人: 湖北西建新材料科技有限公司;福建西建新材料有限公司;中建西部建設股份有限公司
• 主分類號: C08F283/06
• 分類號: C08F283/06;C08F290/10;C08F220/06;C08F220/20;C08F220/14;C08F220/18;C08F222/06;C04B24/26;C04B103/30
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 杜康黎

本發明提供一種梯度釋放型的長效保坍聚羧酸減水劑，屬于建筑材料技術領域。所述減水劑由包括不飽和聚醚大單體A、不飽和羧酸單體B、水解酯類單體C和含有不飽和羧酸纖維素酯的交聯單體D的原料通過自由基聚合制備得到。本發明還提供所述減水劑的制備方法和應用。本發明減水劑有效調節了堿性環境下聚羧酸減水劑分子鏈上的酯基水解釋放能力，羧酸根離子能夠隨時間分級平穩釋放，引入的纖維素小分子能夠使聚合物輕度交聯，降低水解釋放的溫度敏感性，在混凝土中實現0?4小時分階段全過程平穩補充外加劑的消耗，滿足不同的流動性保持時間需求，改善混凝土的和易性，明顯解決混凝土坍落度損失、離析、泌水問題。

技術領域

本發明屬于建筑材料技術領域，具體為一種梯度釋放型的長效保坍聚羧酸減水劑及其制備和應用。

背景技術

隨著聚羧酸減水劑在混凝土中應用的不斷深化，以及在泵送施工技術普及、城市交通環境的惡化及砂石原材料質量的波動之后，對預拌混凝土經時流動性的要求明顯提高。新形勢下要求0-4小時混凝土的坍落度持續穩定，過程不放大泌水、不損失；晝夜溫差較大時，混凝土坍落度白天不損失，晚上不放大，泵送穩定；原材料質量波動引起外加劑摻量變化時，混凝土經時坍落度保持穩定。

當前保坍減水劑對混凝土的分散作用時間段存在較為明顯的缺陷，保坍組分低，會導致混凝土流動度的損失，施工困難；保坍組分高，會導致混凝土泌水離析，出現堵泵現象。溫度敏感性大，混凝土工作性能容易出現波動，在運輸、施工過程中容易出現無法卸載、堵泵等事故，且可能對混凝土結構質量產生嚴重的負面影響。

通過外加劑的合成技術手段，使緩釋型保坍聚羧酸減水劑的水解緩釋速率與混凝土流動度的經時損失相匹配，持續保持混凝土流動度的經時狀態是目前迫切需要攻關解決的外加劑核心技術之一。

發明內容

本發明目的在于提供一種梯度釋放型的長效保坍聚羧酸減水劑，能夠隨時間分級平穩釋放，降低水解釋放的溫度敏感性，在混凝土中實現0-4小時分階段全過程平穩補充外加劑的消耗，滿足不同的流動性保持時間需求，明顯改善混凝土坍落度損失、離析、泌水問題。

本發明目的通過以下技術方案來實現：

一種梯度釋放型的長效保坍聚羧酸減水劑，所述減水劑由包括不飽和聚醚大單體A、不飽和羧酸單體B、水解酯類單體C和含有不飽和羧酸纖維素酯的交聯單體D的原料通過自由基聚合制備得到；其中，不飽和聚醚大單體A︰不飽和羧酸單體B︰水解酯類單體C︰交聯單體D的單體摩爾比為1︰0.1～3︰0.5～5︰0.05～0.5。

長效保坍聚羧酸減水劑分子通過不飽和聚醚大單體A引入疏水性長側鏈，提供空間位阻等位阻斥力，決定著PC的分散和分散保持性能；通過不飽和羧酸單體B引入主鏈上的強極性陰離子基團，主要起錨固、增溶，提供靜電斥力等作用，是聚羧酸減水劑吸附分散的基礎；通過水解酯類單體C引入不包含羧基但能水解出羧基的酯基基團，通過這些基團在水泥漿體的堿性環境中發生水解，從而在較長時間內不斷水解出羧基基團，進而提高后期的吸附分散能力；通過交聯單體D將聚羧酸系減水劑原有的梳形結構進行交聯，生成的交聯型聚羧酸系減水劑在堿性環境中會發生水解，釋放出正常梳形的聚羧酸系減水劑分子，從而實現延長保坍效果的目的。