[發(fā)明專利]一種緩蝕型聚羧酸減水劑及其制備方法

有效

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• 申請日: 2021-06-02
• 公開（公告）號: CN113248661B
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發(fā)明（設計）人: 李建永;賈亨科
• 申請（專利權）人: 甘肅新紀元建材有限公司
• 主分類號: C08F283/06
• 分類號: C08F283/06;C08F220/64;C08F220/04;C08K3/04;C08K9/04;C08K9/06;C04B24/26;C04B103/30
• 代理公司: 河北國維致遠知識產(chǎn)權代理有限公司 13137
• 代理人: 任青

本發(fā)明涉及建筑材料中混凝土外加劑領域，尤其涉及一種緩蝕型聚羧酸減水劑及其制備方法，該緩蝕型聚羧酸減水劑包括以下質(zhì)量份數(shù)的組分：聚醚大單體280～350份、不飽和羧酸小單體33.5～51.5份、緩蝕組合物30～55份、引發(fā)劑80.9～122.4份、液堿10～25份、雙氧水1.5～3.5份和水400～600份，所述聚醚大單體為甲基氨基烯丙醇聚氧丙烯醚或2?氨基?3?羥丙基乙烯基醚聚氧丁烯醚中的至少一種，所述緩蝕組合物為羧化聚苯胺三聚體/十六烷基三甲基溴化銨改性氧化石墨烯或羧化聚苯胺二聚體/硅烷偶聯(lián)劑改性氧化石墨烯中的至少一種。本發(fā)明通過原位共聚的方式制備得到的緩蝕型聚羧酸減水劑能夠顯著增強鋼筋的抗腐蝕效果，且整個制備工藝安全可靠、操作簡便、對環(huán)境友好。

技術領域

本發(fā)明涉及建筑材料中混凝土外加劑領域，尤其涉及一種緩蝕型聚羧酸減水劑及其制備方法。

背景技術

在混凝土中加入鋼筋形成鋼筋混凝土可以有效改善混凝土的強度和抗折、抗拉性能，提高混凝土的耐久性。混凝土是一種強堿性物質(zhì)，pH值高達12～13，在此堿性環(huán)境中鋼筋容易發(fā)生鈍化作用，使鋼筋表面被鈍化膜所保護，不會發(fā)生銹蝕。但是，我國內(nèi)陸有大范圍的鹽堿地，而且北方地區(qū)冬季使用氯鹽融雪劑，鋼筋表面生成的鈍化膜會被氯離子侵蝕而漸漸失去保護作用，導致上述地區(qū)的鋼筋銹蝕程度較嚴重。在海洋環(huán)境、碼頭、濱海設施和水工工程等區(qū)域中，鋼筋混凝土因鋼筋銹蝕還會造成的建筑物破壞和人員傷亡，產(chǎn)生了巨大的資源浪費和安全隱患。

然而作為第三代混凝土減水劑的聚羧酸減水劑并不能解決防腐性不良、鋼筋易銹蝕的問題，因此發(fā)明一種具有緩蝕、防腐蝕性能的新型聚羧酸減水劑勢在必行。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述現(xiàn)有技術中的不足，本發(fā)明提供一種的緩蝕型聚羧酸減水劑，該減水劑不僅擁有優(yōu)異的減水性能，還具有防止鋼筋銹蝕的防護功能。

為達到上述發(fā)明目的，本發(fā)明實施例采用了如下的技術方案：

一種緩蝕型聚羧酸減水劑，包括以下質(zhì)量份數(shù)的組分：聚醚大單體280～350份、不飽和羧酸小單體33.5～51.5份、緩蝕組合物30～55份、引發(fā)劑80.9～122.4份、液堿10～25份、雙氧水1.5～3.5份和水400～600份，所述聚醚大單體為甲基氨基烯丙醇聚氧丙烯醚或2-氨基-3-羥丙基乙烯基醚聚氧丁烯醚中的至少一種，所述緩蝕組合物為羧化聚苯胺三聚體/十六烷基三甲基溴化銨改性氧化石墨烯或羧化聚苯胺二聚體/硅烷偶聯(lián)劑改性氧化石墨烯的至少一種。

其中聚醚大單體的數(shù)均分子量為2200～2400g/mol，熱分解溫度180～200℃。

相比于現(xiàn)有方法，本發(fā)明提供的緩蝕型聚羧酸減水劑，具有以下優(yōu)勢：

(1)上述聚醚大單體具有疏水的長支鏈，空間位阻較大，不僅能夠改善水泥顆粒表面的吸附狀態(tài)，減少對水分子的吸附和包裹，還能減少混凝土顆粒的聚集，釋放包裹在混凝土聚集體中的多余水分，提高混凝土的流動性，并且分子鏈上含有-CH₂OH、-NH₂和-COOH等親水性官能團，在混凝土水化過程中都帶有相同的負電荷，同種電荷間具有靜電斥力作用，可以阻止混凝土顆粒的聚集，使混凝土顆粒更有效地分散，釋放多余水分。

(2)本發(fā)明通過在聚羧酸減水劑分子中引入緩蝕組合物，將-COOH、-NH₂和-OH等極性基團引入到分子結構中，形成化學鍵吸附在金屬表面，使金屬表面形成致密的氧化物鈍化層，隔離有害物質(zhì)與鋼筋的接觸，阻止金屬的陽極腐蝕；同時，聚醚大單體中的-NH₂能夠在金屬的陰極腐蝕反應中結合H⁺，降低陰極反應速率，增強鋼筋的抗腐蝕效果。改性氧化石墨烯中的羥基、羧基和環(huán)氧基團與混凝土中的水泥相互作用，形成致密、均勻的網(wǎng)狀結構，減少混凝土顆粒的聚集，釋放包裹在混凝土聚集體中的多余水分，引導水泥水合產(chǎn)物進一步交聯(lián)生長，增強水泥強度，延長或阻隔腐蝕介質(zhì)進入到鋼筋表面的時間，在提高混凝土和易性的同時，保護鋼筋長期服役情況下不被腐蝕。