一種引氣可控型醚類聚羧酸系減水劑的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明一種引氣可控型醚類聚羧酸系減水劑的制備方法屬于混凝土外加劑領(lǐng)域。該減水劑是先通過對不飽和改性聚氧化烯基醚磺化制備成不飽和改性聚氧化烯基醚硫酸酯后，將含有不飽和改性聚氧化烯基醚硫酸酯、不飽和改性聚氧化烯基醚、不飽和磺酸鹽和丙烯酸四種單體在氧化-還原體系中進行水溶液共聚，再加堿中和而成。本發(fā)明通過在聚合物的分子結(jié)構(gòu)中引入一定量的改性聚氧化烯基醚硫酸鹽、磺酸基、羧基來達到減水、引氣的協(xié)調(diào)控制目的。按本發(fā)明方法制備的聚羧酸系減水劑具有引氣量可控、減水率高、產(chǎn)品穩(wěn)定性好、制備工藝方便等優(yōu)點，能夠有效解決聚羧酸系減水劑與引氣劑的相容性問題。
【專利說明】一種引氣可控型醚類聚羧酸系減水劑的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬建筑材料中混凝土外加劑領(lǐng)域。具體涉及到一種引氣可控型醚類聚羧酸系減水劑的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]聚羧酸系減水劑隨著功能化設計研究的深入，其低摻量、高減水、高保坍、早強等優(yōu)點得到逐步體現(xiàn)，現(xiàn)已廣泛應用于土木工程等領(lǐng)域。目前的聚羧酸系減水劑作為表面活性劑其本身具有一定的引氣功能，但其氣泡質(zhì)量差，以大氣泡居多，而且與常用的松香(熱聚物)類、皂苷類、木質(zhì)素類引氣劑相容性較差。由于一定量的高質(zhì)量氣泡含量不僅能夠改善混凝土的工作性、力學性能，還能提高混凝土抗凍性能等。因此，開發(fā)研究一種引氣可控型聚羧酸系減水劑，來協(xié)調(diào)解決聚羧酸系減水劑與引氣劑的相容性和提升聚羧酸系減水劑帶入混凝土中氣泡的質(zhì)量具有重要實踐意義。
[0003]專利CN1316398公開了一種聚羧酸系引氣高效混凝土減水劑的制備方法，以甲基聚氧乙烯醚、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸等為原料，經(jīng)化學反應制備的合成方法簡單、反應條件易于控制的引氣高效混凝土減水劑。該發(fā)明采用的是二步法，合成工藝繁瑣，而且使用了溶劑，容易造成環(huán)境污染。
[0004]專利CN101293946公開了一種引氣可控制型聚羧酸系減水劑的制備方法，通過一邊滴加甲基丙烯酸聚乙二醇單甲醚酯和甲基丙烯酸水溶液，一邊滴加引發(fā)劑水溶液的方法合成。目前，該酯類減水劑，由于工藝、成本、減水等方面的原因已逐步淡出市場，國內(nèi)市場的主流聚羧酸系產(chǎn)品主要為改性醚類聚羧酸系減水劑。
[0005]專利CN103359971A公開了一種核電混凝土引氣型聚羧酸外加劑，以一定量的聚羧酸系減水劑、緩凝劑、消泡劑和引氣劑復配而成，采取`的是先消后引的方式來提高引氣能力和氣泡質(zhì)量，無疑會增加成本以及組分間潛在的不相容后患。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]技術(shù)問題:本發(fā)明的目的是提供一種引氣可控型醚類聚羧酸系減水劑的制備方法。通過在聚合物的分子結(jié)構(gòu)中引入一定量的改性聚氧化烯基醚硫酸鹽、磺酸基、羧基來達到減水、引氣的協(xié)調(diào)控制目的，主要通過控制改性聚氧化烯基醚硫酸鹽的量來控制聚合物的引氣量。按本發(fā)明方法制備的聚羧酸系減水劑具有引氣量可控、減水率高、產(chǎn)品穩(wěn)定性好、制備工藝方便等優(yōu)點，能夠有效解決聚羧酸系減水劑與引氣劑的相容性問題。
[0007]技術(shù)方案:本發(fā)明提供的一種引氣可控型醚類聚羧酸系減水劑的制備方法，包括以下主要步驟:
[0008]I)將不飽和改性聚氧化烯基醚投入釜底，升溫到100°C~120°C，攪拌溶解，緩慢加入發(fā)煙濃硫酸，控溫在10(TC~120°C反應Ih~2h，制得不飽和改性聚氧化烯基醚硫酸酯，降溫后備用；
[0009]2)往釜內(nèi)投入不飽和改性聚氧化烯基醚硫酸酯、不飽和改性聚氧化烯基醚、不飽和磺酸鹽，加水攪拌溶解，控溫在50°C~60°C，緩慢加入氧化劑；
[0010]3)滴加還原劑、丙烯酸和分子量調(diào)節(jié)劑的混合水溶液，滴加時間為2h~4h ;
[0011]4)在50°C~60°C條件下，再保溫2h~4h ；
[0012]5)降溫至40°C以下，加堿中和，調(diào)節(jié)pH為5~7。
[0013]本發(fā)明提供的一種引氣可控型醚類聚羧酸系減水劑的制備方法，其特征在于四種
共聚單體的重量份數(shù)百分數(shù)在下述范圍內(nèi):
[0014]
【權(quán)利要求】
1.一種引氣可控型醚類聚羧酸系減水劑的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟: 步驟一、將不飽和改性聚氧化烯基醚投入釜底，升溫到10(TC~120°c，攪拌溶解，緩慢加入發(fā)煙濃硫酸，控溫在10(TC~120°C反應Ih~2h，制得不飽和改性聚氧化烯基醚硫酸酯，降溫后備用； 步驟二、往釜內(nèi)投入不飽和改性聚氧化烯基醚硫酸酯、不飽和改性聚氧化烯基醚、不飽和磺酸鹽，加水攪拌溶解，控溫在50°C~60°C，緩慢加入氧化劑； 步驟三、滴加還原劑、丙烯酸和分子量調(diào)節(jié)劑的混合水溶液，滴加時間為2h~4h ; 步驟四、在50°C~60°C條件下，再保溫2h~4h ; 步驟五、降溫至40°C以下，加堿中和，調(diào)節(jié)pH為5~7。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的引氣可控型醚類聚羧酸系減水劑的制備方法，其特征在于，四種共聚單體的重量份數(shù)百分比在下述范圍內(nèi):不飽和改性聚氧化烯基醚硫酸酯5%~15%不飽和改性聚氧化烯基醚70%~90%不飽和磺酸鹽2%~5%丙烯酸3%~10% 上述四種單體比例總和為100%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的引氣可控型醚類聚羧酸系減水劑的制備方法，其特征在于:不飽和雙鍵的改性聚氧化烯基醚用通式I)表示:
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的引氣可控型醚類聚羧酸系減水劑的制備方法，其特征在于:不飽和磺酸鹽為乙烯基磺酸鈉、丙烯基磺酸鈉、甲基丙烯磺酸鈉、苯乙烯磺酸鈉中的一種或多種組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的引氣可控型醚類聚羧酸系減水劑的制備方法，其特征在于:不飽和磺酸鹽優(yōu)選丙烯基磺酸鈉、甲基丙烯磺酸鈉中的一種或其組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的引氣可控型醚類聚羧酸系減水劑的制備方法，其特征在于:氧化劑為雙氧水；還原劑為L-抗壞血酸、甲醛合次硫酸氫鈉、亞硫酸鹽中的一種或其混合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的引氣可控型醚類聚羧酸系減水劑的制備方法，其特征在于:分子量調(diào)節(jié)劑為巰基乙酸、巰基丙酸、巰基乙醇中的一種或其混合物。
【文檔編號】C08F4/40GK103819629SQ201410076014
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2014年3月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月4日
【發(fā)明者】唐修生, 溫金保, 黃國泓, 祝燁然, 季海, 馬進南 申請人:南京瑞迪高新技術(shù)有限公司