[發明專利]一種氨基丙磺酸內鹽式兩性混凝土減水劑及其制備方法

有效

• 申請號: 202010218873.5
• 申請日: 2020-03-25
• 公開（公告）號: CN111393583B
• 公開（公告）日: 2023-08-22
• 發明（設計）人: 呂生華;劉相;李寧國;高黨國;楊俊杰;楊震;郭子軼
• 申請（專利權）人: 揭西縣慶鴻混凝土有限公司
• 主分類號: C08F283/06
• 分類號: C08F283/06;C08F220/06;C08F222/02;C08F228/02;C08F220/38;C04B24/16;C04B103/30
• 代理公司: 北京和聯順知識產權代理有限公司 11621
• 代理人: 李志勇

本發明公開一種氨基丙磺酸內鹽式兩性混凝土減水劑及其制備方法，該方法是在過氧化物引發劑作用下由丙烯酸、衣康酸、甲基烯丙基磺酸鈉、聚醚大單體和N,N?二甲基(甲基丙烯酰氧乙基)氨基丙磺酸內鹽聚合而成，所制備的聚羧酸減水劑中含有氨基丙磺酸內鹽式兩性結構，不影響聚羧酸減水劑的穩定性及分散減水效果，使用時內鹽結構隨著環境體系酸堿性可以顯示電中性或者釋放出陽離子和陰離子，可以與混凝土體系中水泥、粉煤灰、礦粉等顆粒上陽離子和陰離子區域分別形成穩定的結構，而且其減水、抗泥性能好，制備工藝科學合理且無污染產生，產品具有微引氣、高減水率及高抗泥性等性能，性價比高，具有很好的市場應用前景。

技術領域

本發明涉及混凝土外加劑，具體涉及一種氨基丙磺酸內鹽式兩性混凝土減水劑及其制備方法。

背景技術

聚羧酸減水劑是目前用量最大及應用最為廣泛的水泥減水劑，聚羧酸減水劑的優點是減水率高，分散性好，摻量低，制備用單體選擇范圍較大，通過選擇單體及改變配比可以對聚羧酸減水劑的性能進行調控，其制備過程無污染；聚羧酸減水劑的缺點是對于混凝土體系中水泥及砂石含泥量比較敏感，容易造成泌漿、離析，嚴重影響聚羧酸減水劑的穩定使用。聚羧酸減水劑通常是由丙烯酸類單體與含有雙鍵的羧酸及聚醚大單體通過自由基聚合獲得的，由于丙烯酸類單體及含有雙鍵的羧酸類單體及聚醚大單體的種類較多，導致了目前的聚羧酸減水劑在制備時的組分及比例需要根據實際應用要求進行調整，實際上不同廠家在生產聚羧酸減水劑時都有自己根據應用所篩選的配比及工藝條件。因此，聚羧酸減水劑是近些年研究的熱點，其配方及合成工藝在不斷的探索和調整之中。

目前使用的聚羧酸減水劑主要是陰離子型單體和非離子單體共聚而得的陰離子型聚羧酸減水劑，而兩性聚羧酸減水劑的品種及用量均很少。研究表明兩性聚羧酸減水劑具有更好的減水和抗泥效果等應用性能。而兩性聚羧酸減水劑的制備并非在原料中加上一些陽離子單體那樣的簡單，對于陽離子單體的結構、性能及用量等都有嚴格的要求。兩性聚羧酸減水劑少而難以制備的原因主要是：(1)含有可進行自由基聚合雙鍵的季銨鹽型陽離子的單體只有二烯丙基二甲基氯化銨、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨等少數幾種，用其制備的兩性聚羧酸減水劑的分散性及減水性很強，但是由于其陽離子性是以季銨鹽與氯負離子離子鍵的形式存在，其中的季銨鹽陽離子性在水體系中較強及自由度較大，容易與周圍的負離子基團結合，容易自身形成凝膠及與水泥顆粒作用較強而影響使用效果，一般使用這些陽離子單體在減水劑單體中的含量一般在1％左右，如果含量較高將會導致聚羧酸減水劑凝聚及降低減水和分散效果；(2)如果選用甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、二烯丙基胺等含有雙鍵的有機胺類隱形陽離子單體，其在混凝土的堿性環境中很難顯示出陽離子性，因此對于希望通過兩性結構提高聚羧酸減水劑的分散減水效果很有限；(3)目前使用的主要的陽離子單體如二烯丙基二甲基氯化銨、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨等本身含有氯離子，，氯離子對于混凝土中的鋼筋具有腐蝕作用，因此這類陽離子單體用于兩性聚羧酸減水劑是收到嚴格控制和限制的。

發明內容

本發明目的在于提供一種氨基丙磺酸內鹽式兩性混凝土減水劑及其制備方法，制備的兩性混凝土減水劑解決了現有減水劑的自身穩定及陽離子單體含量難以調控的問題，具有高減水率和高抗泥效果。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種氨基丙磺酸內鹽式兩性混凝土減水劑的制備方法，包括以下步驟：

步驟一、按質量份數將85～95份聚醚大單體、90～102份水加入到反應器內，攪拌均勻并保持體系內溫度為40～50℃，再加入0.3～0.5份過硫酸鹽攪拌均勻備用；

步驟二、將9～12份丙烯酸、2～3份衣康酸、1～2份甲基丙烯磺酸鈉和5～8份N,N-二甲基(甲基丙烯酰氧乙基)氨基丙磺酸內鹽與60～70份水混合攪拌均勻，即為需要滴加的單體混合溶液；

步驟三、將0.3～0.5份維生素C和0.25～0.35份巰基乙醇與30～40份水混合均勻形成需要滴加的引發調節劑溶液；