[發(fā)明專利]一種超高性能混凝土用多官能團超塑化劑及其制備方法

有效

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• 申請日: 2020-06-29
• 公開（公告）號: CN113929832B
• 公開（公告）日: 2023-02-14
• 發(fā)明（設計）人: 劉加平;舒鑫;冉千平;楊勇;王濤;張倩倩;劉建忠;周棟梁
• 申請（專利權）人: 博特建材（天津）有限公司;江蘇蘇博特新材料股份有限公司
• 主分類號: C08F283/06
• 分類號: C08F283/06;C08F226/02;C08F212/14;C04B24/26;C04B103/32
• 代理公司: 南京材智匯知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32449
• 代理人: 喬淑媛

本發(fā)明公開了一種超高性能混凝土用多官能團超塑化劑及其制備方法。所述超高性能混凝土用多官能團超塑化劑的主鏈為烷基鏈，側鏈除了數個末端為羧酸或羧酸鹽的側鏈，數個聚醚側鏈，還具有數個末端為磷酸或亞磷酸取代的多元醇胺基側鏈，所述末端為磷酸或亞磷酸取代的多元醇胺基側鏈通過苯基或1?9個碳的烷基連接到主鏈上，且末端為羧酸或羧酸鹽的側鏈個數相比側鏈總個數的比例為大于等于零，≤0.8；所述聚醚側鏈的個數相比側鏈總個數的比例為≥0.1，且≤0.9。所述超高性能混凝土用超塑化劑全面增強了對所有膠凝材料的附著能力，從而削弱顆粒摩擦，相比現有技術，能夠顯著提高超高性能混凝土流動性，降低其粘度。

技術領域

本發(fā)明涉及用于混凝土超塑化劑領域，具體涉及一種可用于超高性能混凝土的超塑化劑及其制備方法。

背景技術

用在此處的術語“混凝土”通常不加選擇地表示混凝土、砂漿或注漿等混凝土，這在本文的其他地方也適用。

高性能減水劑(特別是聚羧酸減水劑或聚羧酸超塑化劑)自發(fā)明以來，得到了廣泛應用于巨大的發(fā)展，它已成為混凝土中必不可少的組分。一般地，聚羧酸減水劑為一種梳型結構，一般由含乙烯基單體通過自由基聚合制備，其主鏈(一般為-CH₂-CH₂-結構或官能團取代的-CH₁-CH₂-結構)上連接有帶電官能團(如羧基、磺酸基等)，而相應側鏈多為水溶性的聚醚側鏈，在混凝土中，通過帶電官能團與水泥顆粒表面的靜電相互作用吸附于其上，而相應長側鏈則通過空間位阻(排斥作用)阻止水泥顆粒相互靠近而團聚，釋放被包裹的水分，改善混凝土工作性，降低水灰比。

超高性能混凝土(抗壓強度100MPa及以上)由于其優(yōu)異的服役性能受到廣泛關注，然而，其水膠比極低，一般不高于0.2，其膠凝材料組分中硅灰、超細礦粉等具有水化活性的固體顆粒等超細粉體含量極高，往往可達膠凝材料總質量的30％甚至40％以上，所述超細粉體的尺寸一般在納微米范圍(10¹nm-10⁰μm)，比水泥顆粒(～10¹μm)尺寸更小，其使得超高性能混凝土相比普通商品混凝土流動性差，粘度大，成為制約施工的關鍵難題之一。此外，超細粉體界面特性與水泥顆粒不同，在混凝土漿體溶液環(huán)境中，面向水泥設計的傳統(tǒng)聚羧酸超塑化劑針對這些顆粒的吸附親和性不足，在超高性能混凝土復雜膠凝材料體系中通用性較差，性能不足，難以滿足其對流動性和低粘度的基本需求。

針對此類問題，人們發(fā)展了大量降低混凝土水膠比、降低剪切阻力、提高工作性的減水劑新技術。

EP1775271A2的減水劑設計方案為可以降低混凝土粘度，具有良好的保坍性能，但其針對普通混凝土設計，在高/超高強混凝土中難以適用。

CN106467604A報道了一種采用雙官能度的不飽和羧酸酯單體和不飽和磷酸酯單體與不飽和酸酐、聚醚單體共聚制備降粘型聚羧酸減水劑。

CN103553413A公開了一種引入調粘單體(不飽和烷基酯、含氟酯、烷基丙烯酰胺或其混凝土)的調粘型減水劑，可有效降低混凝土粘度，但其不同程度上存在引氣功能。

CN106431060A報道了一種用于高強混凝土的降粘型聚羧酸減水劑采用了減水劑、降粘劑、以及保坍劑復配的方案，可以不同程度降低高強混凝土粘度。

CN10147533公開的一種早強型聚羧酸鹽復配減水劑，采用復配降粘組分聚乙二醇，明顯降低混凝土粘度，滿足混凝土施工過程的流動性要求。

CN103865007A公開了一種降粘型聚羧酸系減水劑制備方法，在羧酸共聚物分子結構中引入和控制一定量的疏水單元和疏水基團，起到降低該減水劑作用下水泥基材料粘度的作用，性能優(yōu)越。

CN105367721A公開了一種降粘型聚羧酸超塑化劑的制備方法及應用，主要在結構中引入了含支化型側鏈的單體b與含剛性環(huán)基團的單體c進行自由基聚合，能大幅降低混凝土水膠比且能有效降低混凝土粘度。