[發明專利]一種抗泥型聚羧酸系高性能減水劑及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202010854102.5
• 申請日: 2020-08-21
• 公開（公告）號: CN112159500B
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 孫金橋;王博;屈建;霍亮;廖娟
• 申請（專利權）人: 中國建筑股份有限公司;中建工程產業技術研究院有限公司
• 主分類號: C08F283/06
• 分類號: C08F283/06;C08F230/08;C08F220/06;C08F222/02;C08F220/20;C08F220/56;C08F220/34;C08F2/38;C04B24/26;C04B103/30
• 代理公司: 北京中建聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 11004
• 代理人: 單姣;王靈靈

本發明的抗泥型聚羧酸系高性能減水劑及其制備方法和應用屬于混凝土用聚羧酸減水劑技術領域，減水劑由以下重量份的原料制得：甲基丙烯聚乙二醇醚25–32份、乙烯基環硅氧烷0.8–1.2份、不飽和酸類單體25–32份、丙烯酸羥乙酯17–25份、丙烯酰胺7–12份、丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨10–15份、鏈轉移劑1–1.5份、引發劑1.5–2.5份、二甲基亞砜適量。減水劑的制備工藝操作簡單，反應條件容易控制，產品性能穩定，產品為綠色環保的水溶性高分子。該制備方法簡單合理、效率高、成本低。聚羧酸減水劑混凝土適應性強、抗泥性好、混凝土和易性好、保坍性能好。

技術領域

本發明屬于混凝土用聚羧酸減水劑技術領域，具體為一種抗泥型聚羧酸系高性能減水劑及其制備方法和應用。

背景技術

聚羧酸高性能減水劑(PCE)因具有分子結構可設計性好、混凝土減水率高、經時保坍性能好、環境友好、耐久性優越等一系列優點，已逐漸取代其他類型減水劑，發展成為新一代應用廣泛的高性能減水劑。隨著我國建筑行業的快速發展，大量優質的混凝土原材料被消耗，越來越多的混凝土工程被迫使用質量較差的含泥量高的砂石料。但聚羧酸減水劑對砂石中的含泥量具有較強的敏感性，主要表現為PCE減水劑摻量升高，導致混凝土減水率和保坍性能急劇降低，強度降低等。在骨料含泥量高的情況下，單純提高PCE的摻量已不能有效解決混凝土流動性差、損失快等問題，這是一直制約PCE在預拌混凝土行業進一步推廣應用的重要原因。雖然可通過提高其摻量緩解此現象，但這又帶來了混凝土凝結時間延長、抗壓強度比較低、成本過高等問題。目前隨著市場需求不斷開拓和研究開發的不斷深入，PCE急需從早期的減水型、保坍型，向著緩釋型、早強型、抗泥型、高和易性型、降黏型等不同功能化應用發展。

發明內容

本發明的目的在于提供一種抗泥型聚羧酸系高性能減水劑及其制備方法和應用，以解決在使用含泥量高的砂石制備混凝土時，導致聚羧酸減水劑摻量高、混凝土凝結時間長、抗壓強度比較低、成本過高的技術問題。

為了解決上述技術問題，本發明提供一種抗泥型聚羧酸系高性能減水劑，由以下重量份的原料制得：甲基丙烯聚乙二醇醚25–32份、乙烯基環硅氧烷0.8–1.2份、不飽和酸類單體25–32份、丙烯酸羥乙酯17–25份、丙烯酰胺7–12份、丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨10–15份、鏈轉移劑1–1.5份、引發劑1.5–2.5份、二甲基亞砜適量。

優選地，甲基丙烯聚乙二醇醚的分子量為2000–2400。

優選地，所述乙烯基環硅氧烷為三甲基三乙烯基環三硅氧烷、四甲基四乙烯基環四硅氧烷、五甲基五乙烯基環五硅氧烷中的任意一種。

優選地，所述不飽和酸類單體為丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來酸中的任意一種。

優選地，所述鏈轉移劑為2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯、3-巰基丙酸異辛酯、十二烷基硫醇中的任意一種。

優選地，所述引發劑為過氧化二苯甲酰、叔丁基過氧化碳酸-2-乙基己酯、過氧化苯甲酸叔丁酯中的任意一種。

優選地，所述抗泥型聚羧酸系高性能減水劑的分子為多臂結構。

另外，本發明還提供了上述抗泥型聚羧酸系高性能減水劑的制備方法，包括以下步驟：

步驟一，將甲基丙烯聚乙二醇醚和乙烯基環硅氧烷溶于部分二甲基亞砜中形成底料；

步驟二，將不飽和酸類單體、丙烯酸羥乙酯、丙烯酰胺、丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、鏈轉移劑溶于部分二甲基亞砜中形成A料；

步驟三，將引發劑溶于部分二甲基亞砜中形成B料；

步驟四，將底料升溫至62°-68°，往底料中同時勻速滴加A、B料，滴加完成后在62°-68°的條件下保溫3.0h；

步驟五，待保溫結束，將溶液降溫至室溫，透析去除雜質，然后去除溶劑，即得到抗泥型聚羧酸系高性能減水劑。