[發(fā)明專利]一種超支化降粘型聚羧酸減水劑的制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010548340.3
• 申請(qǐng)日: 2020-06-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111704698A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-09-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳杰;敖凡;方世昌;田應(yīng)兵
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 貴州石博士科技有限公司
• 主分類號(hào): C08F283/00
• 分類號(hào): C08F283/00;C08F220/06;C08F222/14;C08F222/06;C04B24/16;C04B103/30
• 代理公司: 東莞市中正知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙) 44231
• 代理人: 徐康

本發(fā)明涉及一種混凝土用超支化降粘型聚羧酸減水劑的制備方法及工藝。超支化類單體的制備是將丙烯酸酯類與烯丙基胺或者醇胺類物質(zhì)通過(guò)雙鍵加成或者邁克爾加成反應(yīng)，在有機(jī)溶劑和高溫條件下反應(yīng)得到中間單體，中間單體再與含多羥基單體反應(yīng)繼續(xù)反應(yīng)即得不同種類的超支化功能單體，將超支化功能單體與不飽和羧酸、含憎水性基團(tuán)的酯類單體通過(guò)自由基聚合接到分子量為1200或2400的TPEG大單體上，即可得到一種超支化降粘型聚羧酸減水劑。該降粘型減水劑分子量小，含有憎水基團(tuán)以及超支化結(jié)構(gòu)，在擁有良好的分散性和坍落度保持性的基礎(chǔ)上擁有很好的降粘效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于混凝土用外加劑領(lǐng)域，主要在一種混凝土用超支化降粘型聚羧酸減水劑的制備方法。

背景技術(shù)

高標(biāo)號(hào)混凝土常常由于其低水膠比、使用高強(qiáng)度等級(jí)水泥來(lái)實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度和耐久性，使得混凝土在工程實(shí)際中出現(xiàn)粘度大、流速慢、泵送困難等問(wèn)題。造成混凝土的施工難度加大，限制了高強(qiáng)度混凝土的推廣與應(yīng)用。

聚羧酸減水劑分散性好、減水率高，加上其分子結(jié)構(gòu)的可設(shè)計(jì)性，可通過(guò)控制其結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)聚羧酸減水劑的多樣化和功能化；常規(guī)采取的混凝土降粘方法是通過(guò)使用引氣劑等手段來(lái)調(diào)節(jié)，但這通常會(huì)使得混凝土收縮比變大，影響混凝土的強(qiáng)度等；也有通過(guò)在聚羧酸減水劑中增加憎水基團(tuán)來(lái)調(diào)節(jié)整個(gè)減水劑分子的親水親油平衡值，HLB值的降低會(huì)減少其與水生成結(jié)合水，可釋放一定的自由水，從而降低粘度。

以上幾種降粘方法已通過(guò)多項(xiàng)實(shí)例認(rèn)證，但其對(duì)于高標(biāo)號(hào)混凝土的降粘效果仍然有限。近年研究者們提出的超支化聚合物逐漸應(yīng)用到減水劑中，超支化聚合物由于分子間作用力很小使得它的特性粘度比線性分子低很多，其側(cè)鏈擁有較大的空間位阻作用，在水泥顆粒表面形成較厚的立體包圍層，從而改善其粘性。并且其分子內(nèi)含有大量的短支鏈，分子間纏繞較少，使得水泥漿體中自由水的遷移更加容易，從而降低水泥漿體的粘度。隨著建筑行業(yè)對(duì)混凝土外加劑的性能要求不斷提高，開(kāi)發(fā)一種能夠顯著降低混凝土粘度的聚羧酸減水劑已迫在眉睫。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題之一是提供一種超支化降粘型聚羧酸減水劑的制備方法，該超支化降粘型聚羧酸減水劑在高標(biāo)號(hào)混凝土的應(yīng)用中具備優(yōu)異的降粘效果。

一種超支化降粘型聚羧酸減水劑的制備方法，包括以下步驟：

（1）制備含有雙鍵的超支化功能單體，使用丙烯酸酯類與烯丙基胺或者醇胺類物質(zhì)通過(guò)雙鍵加成或者邁克爾加成反應(yīng)，在有機(jī)溶劑和高溫條件下反應(yīng)得到中間單體a ，再使用含多羥基的烷基物質(zhì)與制備得到的單體a在催化劑和溶劑以及一定的溫度條件下，繼續(xù)反應(yīng)，即可生成含雙鍵的超支化功能單體。

（2）將80-120份聚醚大單體、水、超支化功能單體放入反應(yīng)釜中，升溫至30-70 ℃，待其充分溶解后，加入0.6-1.2份的引發(fā)劑。

（3）將8-20份不飽和羧酸小單體與憎水性基團(tuán)的小單體8-20份與水配置成滴加A液備用，將0.7-1.5份還原劑、1-5份的鏈轉(zhuǎn)移劑按照配置成滴加B液備用。

（4）同時(shí)向步驟2中的釜底液中滴加所述A液和B液，在120-180 min 內(nèi)滴加完畢，滴加完成后保溫反應(yīng)1-2h ，結(jié)束反應(yīng)，即得超支化降粘型聚羧酸減水劑。

進(jìn)一步的，選用的丙烯酸酯類為丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、醋酸乙烯酯、丙烯酸羥丙酯中的一種或兩種以上組合。

進(jìn)一步的，選用的醇胺類物質(zhì)為二乙醇胺、三乙醇胺、二烯丙基胺、三異丙醇胺中的一種或兩種組合。

進(jìn)一步的，聚醚大單體為分子量1200或者2400的TPEG。

進(jìn)一步的，不飽和羧酸類小單體為馬來(lái)酸酐、丙烯酸、甲基丙烯酸或富馬酸中的一種或兩種以上組合。

進(jìn)一步的，含憎水性基團(tuán)的小單體為甲基丙烯酸、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羥丙酯中的一種或兩種以上組合。