[發明專利]一種超支化固體聚羧酸減水劑的制備方法

有效

• 申請號: 202210540815.3
• 申請日: 2022-05-19
• 公開（公告）號: CN114634602B
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 許庚;劉昆明;單坤山;孫曉輝;劉瑋琦;張鵬;張夢杰;董平升
• 申請（專利權）人: 濟南城建集團有限公司
• 主分類號: C08F283/06
• 分類號: C08F283/06;C08F220/06;C08F220/20;C08F220/34;C08F228/02;C08F222/02;C08F220/14;C08F220/60;C04B24/26;C04B24/16;C04B103/30
• 代理公司: 濟南龍瑞知識產權代理有限公司 37272
• 代理人: 靳兵花

本發明涉及混凝土外加劑技術領域，特別涉及一種超支化固體聚羧酸減水劑的制備方法，制備方法為：S1，將聚醚大單體加入反應釜中完全熔化；S2，釜內加入氧化劑；S3，加入氧化劑10分鐘后開始滴加小單體溶液和帶有雙鍵的胺類還原劑；S4，滴加結束后保溫熟化，熟化結束后加入中和劑，反應完畢后使用冷凝切片機進行固化切片即可。本發明節能環保；可以避免出現反應中后期自動加速、反應物分子量升高、局部暴聚甚至出現凝膠效應的現象；工藝簡單，不使用有機溶劑，反應完畢后降溫粉碎即可應用；具有更好的分散性和分散性保持能力。

技術領域

本發明涉及混凝土外加劑技術領域，特別涉及一種超支化固體聚羧酸減水劑的制備方法。

背景技術

聚羧酸減水劑（PCE）在分子結構上表現出很強的可設計性，可以通過調整和優化主鏈長度、側鏈長度和官能團來獲得高性能減水劑。因此，為了解決混凝土科學和工程中出現的一些問題，研究人員將注意力集中在PCE大分子的結構設計上。隨著減水劑分子結構的多樣化，一些具有支化結構的PCE由于其獨特的性能和潛在應用價值引起了人們的關注。和常規聚羧酸減水劑相比這種超支化型的減水劑具有更好的分散性和分散性保持能力。

現有技術文獻(Xiuju Lin, Bing Liao, Jialin Li, Jianheng Huang, MangengLu, Hao Pang. Effect of crosslinked polycarboxylate superplasticizers withvaried structures on cement dispersion performance [J]. J Appl Polym Sci.2020;e50012.)使用三種不同交聯劑合成了不同結構的交聯型聚羧酸減水劑，作者認為隨著交聯劑中雙鍵含量的增加，水泥漿體的初始流動性增加，交聯型聚羧酸減水劑的加入可以延緩水泥的水化過程。

專利CN106957398B公開了一種八臂樹狀超支化超塑化劑及其制備方法，該超支化結構由含不飽和雙鍵封端的八臂聚酰胺-胺樹狀支化大分子為核心，不飽和聚醚大單體、不飽和羧酸單體、不飽和磺酸根單體在引發劑的作用下通過水相自由基共聚得到。該超塑化劑基于超支化結構中心和梳型分子鏈臂的空間位阻效應使其表現出優異的分散性能、減水率及保坍性。但是其核心單體制備較為困難。

目前國內外聚羧酸減水劑的生產與應用以液體水劑為主，固體聚羧酸減水劑產品則需液體聚羧酸減水劑脫水干燥獲得。液體聚羧酸減水劑保存時間短，不利于長途運輸，不能應用于干粉砂漿、高強灌漿料、保溫砂漿、抹面砂漿、陶瓷粘結砂漿等領域。同時，常規制備固體聚羧酸減水劑的高溫噴粉工藝能耗高、易結塊、較高的干燥溫度會使得減水劑綜合性能下降。使用本體聚合直接合成固體聚羧酸減水劑是當前研究的熱點之一。

專利CN108484841A公開了一種一步法直接合成純固體聚羧酸減水劑的方法，使用高溫液態聚醚大單體在100-105℃的條件下加入引發劑、增溶劑、鏈轉移劑及小單體。該合成方法需要較高的反應溫度，在實際生產中較難實現，并且高溫條件下反應的可控性較差。

專利CN107987229B公開了一種保坍性高性能固體聚羧酸減水劑的制備方法，該方法使用自制的液體聚醚可以在較低反應溫度下進行反應，但是該液體聚醚的制備過程非常復雜，成本較高，并不適于大規模工業化生產。

專利CN106749967A報道了一種固體保坍型聚羧酸減水劑的制備方法。該專利通過在聚合體系中加入有機溶劑來降低反應體系的濃度，避免凝膠反應的發生，反應完成后通過真空除去有機溶劑。該發明制備的固體聚羧酸減水劑具有優異的減水分散效果和分散性保持能力，但是使用有機溶劑再脫除不僅增加了生產成本，而且容易造成環境污染。

目前，固體聚羧酸減水劑的制備存在制備成本高，原材料不易獲取，耗能高的問題，同時制備出的聚羧酸減水劑后續處理工作較為繁瑣。因此在不損耗聚羧酸減水劑性能的前提下，在較低成本情況下，比較方便的制備一種固體聚羧酸減水劑是進一步推廣和應用聚羧酸減水劑的關鍵。