本發(fā)明屬于建材行業(yè)混凝土外加劑領(lǐng)域，具體涉及到一種多功能型聚羧酸減水劑的制備方法。
背景技術(shù)：
：混凝土作為一個國家基本建設(shè)的基礎(chǔ)原材料，廣泛應(yīng)用于土木工程，且用量巨大，是國民經(jīng)濟發(fā)展的不可或缺物資。高性能混凝土是具有高耐久性、高工作性和高體積穩(wěn)定性的混凝土。配制過程中采用優(yōu)質(zhì)原材料，水膠比通常較低，除水泥、骨料和水外，摻加磨細礦物摻合料和高性能外加劑，不僅大幅提高普通混凝土的性能，且采用現(xiàn)代新型混凝土新技術(shù)配制而成，適用性好、強度高、耐久性高。減水劑可有效改善混凝土的工作性能并提高耐久性。減水劑經(jīng)歷了木質(zhì)素磺酸鹽、萘磺酸鹽甲醛縮合物/三聚氰胺甲醛縮合物以及聚羧酸高性能減水劑三個發(fā)展階段聚羧酸高性能減水劑是混凝土的重要外加劑，是保證混凝土高性能的關(guān)鍵技術(shù)。傳統(tǒng)的減水劑只具有單一性能，如高保塌型、早強型等。專利cn102976655a公開了一種保塌型聚羧酸超塑化劑的發(fā)明，用多種酯類化合物對其保塌性進行研究得出非常好的保塌效果，該專利著重研究保塌性沒有對混凝土的強度進行研究。專利cn103951796a公開了一種用三乙醇胺改性的早強型聚羧酸減水劑的發(fā)明，用三乙醇胺與丙烯酸預(yù)先反應(yīng)生成丙烯酸三乙醇胺酯可以保證較高的減水率下混凝土強度有所增加。但該專利對保塌性能沒有介紹。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種多功能型聚羧酸減水劑的制備方法，本發(fā)明制備的多功能型聚羧酸減水劑具有適應(yīng)性廣、保塌性能優(yōu)良、能夠提高混凝土強度的特點。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：一種多功能型聚羧酸減水劑的制備方法，包括以下步驟：(1)、選取原料：異戊烯基聚氧乙烯醚180質(zhì)量份、富馬酸10質(zhì)量份、丙烯酸7質(zhì)量份、丙烯酸羥乙酯20-25質(zhì)量份、丙烯酰胺甲基丙磺酸1-2質(zhì)量份、丙烯酰胺1-2質(zhì)量份、氧化劑1.5質(zhì)量份、還原劑1質(zhì)量份、鏈轉(zhuǎn)移劑0.8質(zhì)量份、氫氧化鈉5質(zhì)量份、水338.7-349.2質(zhì)量份；(2)、將異戊烯基聚氧乙烯醚、富馬酸加入120質(zhì)量份的水中，攪拌溶解，再加入氧化劑，攪拌得到均勻溶液；(3)、將丙烯酸、丙烯酸羥乙酯、丙烯酰胺甲基丙磺酸、丙烯酰胺加入20質(zhì)量份水中，得到1#溶液；將還原劑和鏈轉(zhuǎn)移劑加入50質(zhì)量份水中，得到2#溶液；在步驟2所得均勻溶液中，在30℃下依次滴加1#溶液和2#溶液；其中，1#溶液滴加3小時，2#溶液滴加3.5小時；(4)滴加完后在40℃下老化1小時，補充148.7-159.2質(zhì)量份的水，攪拌0.5小時，得到多功能型聚羧酸減水劑。本發(fā)明的有益效果是：1、本發(fā)明在特定的接枝比例下具有高減水率，能夠有效地提高水泥水化程度。2、本發(fā)明在水泥堿性環(huán)境中，丙烯酸羥乙酯能夠緩慢釋放，具有一定的保塌性。3、本發(fā)明引入酰胺基團能夠增強混凝土強度，可以適應(yīng)多種混凝土。具體實施方式本發(fā)明提供一種多功能型聚羧酸減水劑的制備方法，包括以下步驟：1、選取原料：異戊烯基聚氧乙烯醚180質(zhì)量份、富馬酸10質(zhì)量份、丙烯酸7質(zhì)量份、丙烯酸羥乙酯20-25質(zhì)量份、丙烯酰胺甲基丙磺酸1-2質(zhì)量份、丙烯酰胺1-2質(zhì)量份、氧化劑1.5質(zhì)量份、還原劑1質(zhì)量份、鏈轉(zhuǎn)移劑0.8質(zhì)量份、氫氧化鈉5質(zhì)量份、水338.7-349.2質(zhì)量份。2、將異戊烯基聚氧乙烯醚、富馬酸加入120質(zhì)量份的水中，攪拌溶解，再加入氧化劑，攪拌得到均勻溶液。3、將丙烯酸、丙烯酸羥乙酯、丙烯酰胺甲基丙磺酸、丙烯酰胺加入20質(zhì)量份水中，得到1#溶液；將還原劑和鏈轉(zhuǎn)移劑加入50質(zhì)量份水中，得到2#溶液；在步驟2所得均勻溶液中，在30℃下依次滴加1#溶液和2#溶液；其中，1#溶液滴加3小時，2#溶液滴加3.5小時.4、滴加完后在40℃下老化1小時，補充148.7-159.2質(zhì)量份的水，攪拌半小時，得到多功能型聚羧酸減水劑。所述氧化劑選用濃度為28wt％的雙氧水。所述還原劑為l-抗壞血酸(vc)。氧化劑和還原劑作為氧化還原體系可以產(chǎn)生自由基，引發(fā)單體聚合。所述鏈轉(zhuǎn)移劑由巰基丙酸和甲基丙磺酸鈉按摩爾比為1混合組成。能夠有效地使鏈增長自由基發(fā)生自由基轉(zhuǎn)移，調(diào)節(jié)分子量大小。所述異戊烯基聚氧乙烯醚為tpeg-2400。它與富馬酸和丙烯酸進行自由基共聚，在聚羧酸減水劑作為支鏈。富馬酸在聚羧酸減水劑作為主鏈。丙烯酸羥乙酯：利用酯基在水泥堿性環(huán)境中水解緩慢釋放，起到保塌作用。丙烯酰胺甲基丙磺酸、丙烯酰胺：利用其酰胺基團提高混凝土的強度。本發(fā)明通過大量實驗得到接枝比例，從而達到最佳的減水率，利用了丙烯酸羥乙酯在水泥堿性中緩慢釋放以達到保塌效果，同時引入酰胺基團和磺酸基團提高混凝土的強度。本發(fā)明制備出高性能多功能型聚羧酸減水劑，該減水劑是具有特定接枝比例的接枝共聚物，在本發(fā)明合成方法下，使得盡可能多的接枝共聚物分布在水泥與水的界面處，產(chǎn)生較強的靜電排斥效應(yīng)以及位阻效應(yīng)，初期能夠在混凝土緩慢釋放。最終大大提高混凝土的初始流動度，同時保塌性能好，并且該減水劑在混凝土凝固后，提高混凝土的強度。本發(fā)明從分子構(gòu)型及化學(xué)工程研究對混凝土外加劑材料制造技術(shù)做出了關(guān)鍵貢獻，為工業(yè)生產(chǎn)提供了新思路。通過本方法制備的高性能聚羧酸減水劑作為混凝土外加劑可以提高混凝土初始流動度，塌落度損失小，能夠增加混凝土凝結(jié)后的強度。實施例1-4實施例1-4按下表1的配比取材，按照本發(fā)明步驟1-3制備4個多功能型聚羧酸減水劑。表1：具體實施材料配比單位/g實施例1實施例2實施例3實施例4tpeg-2400180180180180富馬酸10101010丙烯酸7777雙氧水1.51.51.51.5丙烯酸羥乙酯20252525丙烯酰胺甲基丙磺酸2212丙烯酰胺1112維生素c1111鏈轉(zhuǎn)移劑0.80.80.80.8氫氧化鈉5555實施例5將本發(fā)明實施例1-4制備的多功能型聚羧酸減水劑和對比樣品進行水泥凈漿流動度測試，本發(fā)明實施例1-4制備的多功能型聚羧酸減水劑補水后得到固含量為40％左右的透明液體。對比樣品為市售固含量為40％的早強減水劑。參照gb/t8077-2000，水泥300g，加水量87g，摻量0.6g，詳細測試數(shù)據(jù)見表2：表2：凈漿流動度測試由表2可見，本發(fā)明的聚羧酸減水劑在較低摻量的情況下，具有較好適應(yīng)性，初期實施例4能夠適應(yīng)多種水泥并且具有較好的保塌效果。實施例6水泥膠砂強度測試：水泥為海螺水泥，按照gb/t17671-1999《水泥膠砂強度檢驗方法》操作，其中水泥450g，標(biāo)準(zhǔn)砂1350g，用水量180g，減水劑摻量1.5g。詳細測試數(shù)據(jù)見表3：表3：水泥膠砂強度減水率1d強度/％3d強度/％7d強度/％30d強度/％實施例135200185162140實施例233.5196183160140實施例336195178162135實施例435.5210188175143對比樣品33190170150130由表3可見，實施例1-4均高于市售早強減水劑強度。通過應(yīng)用實施，可以發(fā)現(xiàn)實施例4，具有綜合性能最佳，既具有較好的適應(yīng)性，又有保塌效果，還能增強混凝土的強度。當(dāng)前第1頁12