[發明專利]一種高性能聚羧酸減水劑的制備方法

有效

• 申請號: 202110514861.1
• 申請日: 2021-05-12
• 公開（公告）號: CN113248171B
• 公開（公告）日: 2023-04-25
• 發明（設計）人: 程從亮;李萍;解文杰;張峰君;胡先海
• 申請（專利權）人: 安徽建筑大學
• 主分類號: C04B24/26
• 分類號: C04B24/26;C08F283/06;C08F220/06;C08F212/14;C08F8/44;C08F8/40;C04B103/30
• 代理公司: 合肥廣源知識產權代理事務所(普通合伙) 34129
• 代理人: 徐國法

本發明屬于屬于建筑混凝土外加劑技術領域，尤其是一種高性能聚羧酸減水劑的制備方法，本發明利用空間位阻減少泥土對聚羧酸減水劑的吸附，提高聚羧酸減水劑性能，利用納米二氧化硅分散體溶于堿性溶液特點，將納米二氧化硅溶液pH值為10~11之間的聚羧酸減水劑里，在混凝土加工使用過程中，由于添加的減水劑量為水量1~3%，添加量較少，迅速降低了體系的pH值，通過攪拌，迅速釋放出納米二氧化硅，均勻的分散在水體中，有效避免的納米的團聚效應，進而提高了混凝土的綜合性能，具有良好的水溶性，可在較長時間內保持混凝土工作性能，減少混凝土拌合物的摻水量，對混凝土具有很好的減水性，且不影響高混凝土后期強度。

技術領域

本發明屬于建筑混凝土外加劑技術領域，具體涉及一種高性能聚羧酸減水劑的制備方法。

背景技術

聚羧酸減水劑是一種高性能減水劑，在混凝土制備過程應用較廣的一種高效減水劑。聚羧酸減水劑能夠針對水泥的特點來對其分子結構進行設計，使其對水泥具有超高分散性，性能明顯優于萘系減水劑和木質素磺酸鈉類減水劑，是第三代高性能減水劑，其綜合性能優異，科技含量最高、應用前景最好、綜合性能最優的一種高效減水劑。采用聚羧酸減水劑，混凝土流動性能保持性好、保塌、緩凝，混凝土性能優異，同時符合環保要求，符合混凝土加工工程的需要。聚羧酸減水劑由于其分子構造上設計的自由度大、合成方法多、高性能化的余地很大，因此成為研究人員的研究熱點。隨著城市化的發展和公共設施的建設，現代社會對砂石的需求量的增加，高品質的砂石越來越少，低品質砂石添加到混凝土里面，對混凝土外加劑的要求越來越高，高效抗泥型聚羧酸減水劑的開發迫在眉睫。CN107603110A公開了一種支鏈型抑泥聚羧酸減水劑，中國專利CN107586367A公開了一種基于原子轉移自由基聚合制備緩釋型聚羧酸減水劑的方法，采用鹵代化合物引發劑對不飽和酰胺類小單體先進行原子轉移自由基聚合制備大單體引發劑，在催化劑與配體的作用下通過大單體引發劑引發不飽和羧酸酯與不飽和羧酸鹽小單體以及不飽和聚醚大單體進行原子轉移自由基聚合制得減水劑，該方法步驟復雜，產物需多次純化才能得到穩定的減水劑。對于天然存在砂石表面的粘土，其硅氧晶層表面帶有負電荷。聚羧酸減水劑中不能含有與粘土形成強烈相互作用的基團。聚羧酸系減水劑主要通過其顯著的空間位阻效應對水泥顆粒進行分散，這是聚羧酸系減水劑減水性能優異的原因是水泥漿體懸濁液中的Ca2+被表面帶有負電荷的粘土顆粒吸附后，導致粘土表面帶有正電荷，進而促使帶有正電荷的粘土顆粒與帶有羧酸負電荷的聚羧酸分子形成靜電吸引，完成粘土對聚羧酸減水劑的表面吸附。本領域技術人員亟待開發一種新型高性能聚羧酸高效減水劑的制備方法，以滿足現有的使用需求和性能要求。

發明內容

針對上述問題，本發明旨在提供一種新型高性能聚羧酸高效減水劑的制備方法。

一種高性能聚羧酸減水劑的制備方法，包括以下步驟：

步驟S1、準備或采用滴加的方法制備大位阻功能基化反應單體；

功能基化反應又稱官能團化反應，通過聚合反應合成的分散液含有氯甲基官能團，通過大位阻功能基化反應單體導入并交換基團；

三乙醇胺可以與苯甲酰氯進行反應，分子內含有三個羥基,所以酰氯是和羥基反應生成含有活性氮原子的酯類大位阻反應單體。

進一步的，步驟S1所述的大位阻反應單體為三乙醇胺和對苯甲酰氯按物質的量1∶1反應制備得到的反應產物或三苯基膦、二苯基膦鋰、二苯基膦鈉、三苯基膦鈉、三苯基膦鋰中的其中一種或多種，步驟S1反應溫度為25℃，所述步驟S2反應溫度為40~60℃，所述步驟S3，溫度為25~28℃

大位阻反應單體可以與氯甲基進行功能基化反應，例如三苯基膦的季磷化反應或三乙醇胺和對苯甲酰氯的反應產物的季胺化反應，或者如二苯基膦鋰等的堿金屬取代反應。