保坍型聚羧酸減水劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及到一種保坍型聚羧酸減水劑及其制備方法，其分子量為40000～65000，結(jié)構(gòu)通式如下式I：式中：m=40～60，n=45～70，k=20～30，p=10～30，t=60～100。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：分子結(jié)構(gòu)中引入的丙烯酸羥基乙酯，在堿性環(huán)境下水解為羧酸和醇，其中羧酸基能起緩凝和保坍作用，醇羥基能起緩凝作用；分子結(jié)構(gòu)中引入的馬來(lái)酸酐，在堿性環(huán)境下可以水解為兩個(gè)-COOH，能絡(luò)合Ca2+，可以有效延緩水泥水化；分子結(jié)構(gòu)中引入的磺酸基團(tuán)，能優(yōu)先分散水泥顆粒，延緩水泥水化；合成反應(yīng)的溫度較低，合成工藝簡(jiǎn)單，易于合成；保坍效果明顯，受氣候的影響小，與其他外加劑配合使用時(shí)相容性好。
【專利說(shuō)明】保坍型聚羧酸減水劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于建筑材料外加劑領(lǐng)域，具體涉及到一種保坍型聚羧酸減水劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]20世紀(jì)60年代以來(lái)，國(guó)外市場(chǎng)出現(xiàn)了三種高效減水劑，它們分別是苯磺酸鹽甲醛縮合物、多環(huán)芳烴磺酸鹽甲醛縮合物和三聚氰胺磺酸鹽甲醛縮合物，由此帶來(lái)了高效減水劑開(kāi)發(fā)與研究的快速發(fā)展。90年代初以聚丙烯酸鹽及其接枝共聚物為代表的聚羧酸系高效減水劑迅速發(fā)展，并成為21世紀(jì)高效減水劑的發(fā)展方向。在實(shí)際工程中，由于水泥的化學(xué)成分和燒成工藝不同、砂石原材料的質(zhì)量高低不同以及施工環(huán)境(溫度和濕度等)的不同，導(dǎo)致減水劑對(duì)水泥的相容性變差，從而降低混凝土的坍落度。初始坍落度和坍落度經(jīng)時(shí)損失直接影響到混凝土的可泵性、流動(dòng)性和保水性。改良聚羧酸減水劑的保坍性，將影響高性能混凝土的施工性能。
[0003]常見(jiàn)的聚羧酸系高效減水劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)通式如下所示，其中MjPM2代表H、堿金屬離子；M3代表H、堿金屬銨離子或有機(jī)胺。聚羧酸減水劑的分子結(jié)構(gòu)屬于梳形結(jié)構(gòu)，其側(cè)鏈上的羧酸基和磺酸基等官能團(tuán)能使水泥顆粒高度分散，從而延緩水泥水化。另外增加聚羧酸減水劑分子鏈的電荷密度及(電位能提高它的分散性，但這樣一來(lái)，它在水泥顆粒的吸附過(guò)快，反而降低減水效果。聚羧酸減水劑中羧酸基和磺酸基比例高，易于吸附在顆粒表面，使混凝土流動(dòng)性保持性能滿足泵送的要求；但是超摻又會(huì)使新拌混凝土出現(xiàn)嚴(yán)重的泌水離析現(xiàn)象，影響混凝土的施工性和耐久性。
[0004]
【權(quán)利要求】
1.保坍型聚羧酸減水劑，其分子量為40000~65000，結(jié)構(gòu)通式如下式:

2.權(quán)利要求1所述的保坍型聚羧酸減水劑的制備方法，其特征在于包括有以下步驟:將TPEG、苯乙烯、甲基丙烯酸磺酸鈉和馬來(lái)酸酐同時(shí)投入反應(yīng)器中，加水，上述各物料共100重量份，其中水與TPEG的質(zhì)量比為0.6，攪拌并加熱至50~70°C，保溫，同時(shí)開(kāi)始滴加質(zhì)量分?jǐn)?shù)40~60%的丙烯酸羥基乙酯溶液6~9重量份，2~3h滴加完全；質(zhì)量分?jǐn)?shù)I~4%的引發(fā)劑溶液0.8~1.5重量份，2~3h滴加完全和質(zhì)量分?jǐn)?shù)2~3%的分子量調(diào)節(jié)劑溶液0.08~0.36重量份，3~4h滴加完全，待滴加完畢，保溫I~2h，用堿調(diào)節(jié)pH=6~8，得到保坍型聚羧酸減水劑溶液。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的保坍型聚羧酸減水劑的制備方法，其特征在于TPEG:苯乙烯:甲基丙烯酸磺酸鈉:馬來(lái)酸酐的質(zhì)量比為1:0.2~0.4:0.1~0.2:0.16~0.25。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的保坍型聚羧酸減水劑制備方法，其特征在于所述的引發(fā)劑為過(guò)硫酸銨和過(guò)硫酸鉀的混合物，其質(zhì)量比為1:1~7。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的保坍型聚羧酸減水劑的制備方法，其特征在于所述的分子量調(diào)節(jié)劑為巰基乙酸與(6-巰基丙酸的混合物，其質(zhì)量比為1:1~5。
【文檔編號(hào)】C08F228/02GK103613307SQ201310598234
【公開(kāi)日】2014年3月5日 申請(qǐng)日期:2013年11月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月22日
【發(fā)明者】馬保國(guó), 代柱端, 譚洪波, 汪杰, 李相國(guó), 蹇守衛(wèi), 黃健 申請(qǐng)人:武漢理工大學(xué)