[發明專利]一種基于木質素的聚羧酸減水劑及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202011483933.2
• 申請日: 2020-12-16
• 公開（公告）號: CN112646087B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發明（設計）人: 鄭大鋒;鐘定明;李瓊;楊東杰;姚日暉
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C08F283/06
• 分類號: C08F283/06;C08F220/06;C08F299/00;C08H7/00;C04B24/26;C04B103/30
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 饒周全

本發明屬于混凝土高效減水劑技術領域，公開了一種木質素聚羧酸減水劑及其制備方法和在混凝土中的應用。本發明的基于木質素酯化物單體的聚羧酸減水劑由包括以下質量份的組分通過可逆加成?斷裂鏈轉移反應得到：1～20份不飽和的木質素酯化單體；99?70份的不飽和聚氧乙烯醚；10～18份不飽和羧酸；0.5～5份的引發劑；0.1～2份的鏈轉移劑。所制備的木質素聚羧酸具有良好的分散性能，可以有效降低水泥漿的黏度，而且引氣性良好，可以在混凝土中引入細小起泡增強砂漿的保溫性能。

技術領域

本發明屬于混凝土中高效減水劑技術領域，特別涉及一種基于木質素的聚羧酸減水劑及其制備方法和應用。

背景技術

隨著自然資源的日益短缺，我國大力推行節能減排政策，開始逐漸重視建筑中的能耗問題，積極推廣綠色建筑。一般通過在已有的基礎上不斷改善生產工藝，提高建筑材料的保溫質量來實現，因此出現了一大批建筑保溫材料。聚羧酸減水劑是目前最常用的建筑保溫材料的外加劑，具有高減水率，強分散性能，更好的水泥適應性和其他優異的性能。因此，在過去的十年中，基于聚羧酸的減水劑已廣泛用于工程中。但是，聚羧酸類高效減水劑有一些缺點。例如難以解決混凝土在低水灰比下的粘度過大的問題，而且引氣性較差。在低水灰比條件下制備的混凝土黏性較大，施工和泵送困難，而且也達不到良好的保溫效果。

發明內容

為了克服上述現有技術的缺點與不足，本發明的首要目的在于提供一種基于木質素的聚羧酸減水劑。

本發明的減水劑可以成功地將木質素結構引入聚羧酸的分子結構中，改變了聚羧酸減水劑的結構及性質。所獲得的減水劑擁有良好的分散性能，保水性能優異，而且對降低水泥體系的粘度具有一定的作用，增加木質素的用量有助于水泥漿粘度的明顯降低，這有利于降低砂漿在攪拌、泵送過程中的能耗。

本發明另一目的在于提供一種上述基于木質素的聚羧酸減水劑的制備方法。本發明方法將木質素的疏水性與聚羧酸高效減水劑的高分散性相結合，調整了分子整體的親疏水值，具體來說，即通過將木質素和不飽和酰化物進行酯化反應得到含雙鍵的不飽和木質素酯化物單體；然后將短鏈的不飽和聚醚，不飽和羧酸進行一定的嵌段聚合反應，最后加入制備的不飽和木質素酯化物單體進行嵌段接枝反應，得到木質素聚羧酸減水劑。

本發明再一目的在于提供上述基于木質素的聚羧酸減水劑在保溫砂漿中的應用。

本發明的目的通過下述方案實現：

一種基于木質素的聚羧酸減水劑，具體由包括以下質量份的組分：1～20份的不飽和木質素酯化物單體，99-70份的不飽和聚氧乙烯醚；10～18份不飽和羧酸；0.5～5份的引發劑；0.1～2份的鏈轉移劑。

進一步的，所述的不飽和聚氧乙烯醚為乙烯基丁基醚聚氧乙烯醚、甲基烯丙基聚氧乙烯醚、異戊烯基聚氧乙烯醚和烯丙基聚氧醚的至少一種，分子量為400～5000；

進一步的，所述的不飽和羧酸為丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來酸酐及它們的羧酸鹽中的至少一種。

進一步的，所述的引發劑為偶氮二異庚腈、偶氮二異丁酸二甲酯、偶氮二異丁腈偶氮異丁氰基甲酰胺和偶氮二環己基甲腈中的至少一種；

進一步的，所述鏈轉移劑為雙羧甲基三硫代碳酸鹽，二硫代苯甲酸，二硫酯和三硫代碳酸酯中的至少一種。

進一步的，所述不飽和的木質素酯化物單體，具體由以下方法步驟得到：縛酸劑和木質素溶解在有機溶劑下，然后加入不飽和?；噭?，反應得到不飽和木質素酯化物；

進一步的，所述縛酸劑、木質素和不飽和?；噭┑馁|量比為10～30：100：10～30；

進一步的，所述反應為在30～50℃下反應5～8h。

進一步的，所述的木質素為堿木質素、酶解木質素和木質素磺酸鹽中的至少一種；