CN104276782A - 一种聚醚型聚羧酸减水剂 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种聚醚型聚羧酸减水剂，其特征在于，包括如下质量百分比的各组分：聚醚大单体3-6%，氧化剂0.8-3%，链转移剂0.2-0.7%，丙烯酸12-16%，片碱2-3.3%，水72-82%；其制备方法包括如下步骤：（1）将上述配方中的聚醚大单体、氧化剂的40-60%以及水的40-50%混合均匀，加温至20-25℃；（2）滴入由上述配方中剩下的氧化剂、链转移剂、丙烯酸、水的0.001-10%混合而成的溶液，滴加时间为2小时，且滴加过程中将溶液温度控制在40-45℃；（3）滴加完成后，在40℃下保温1小时，再补入剩下的水，加入片碱中和，即成成品。本发明的聚羧酸减水剂生产工艺简单，生产条件温和，生产过程中无任何有害物质排放，符合节能环保的要求，且该产品的减水性能好泌水率比较低，抗压强度较高。

Description

一种聚醚型聚羧酸减水剂

技术领域

本发明涉及一种混凝土减水剂的技术领域，更具体的是涉及一种聚羧酸减水剂的技术领域。 

背景技术

混凝土是基本的建筑材料，作为混凝土组分之一的混凝土外加剂，特别是混凝土高效减水剂得到了广泛的应用。传统的高效减水剂有萘系、三聚氯胺系、氨基磺酸盐系、密胺系等，在其生产过程中产生对环境有害的甲醛，生产能耗高，不符合国家环保政策。同时自密实混凝土、高性能混凝土、超高强混凝土等特殊混凝土的发展，建筑工程中更需要减水率高的高性能减水剂来取代传统的高效减水剂。 

聚羧酸高性能减水剂是继萘系之后的第三代高性能减水剂，由含有羧基的不饱和单体和其他单体共聚而成，它的结构目前主要指 20 世纪 80 年代后发展起来的由带有羧酸基团的主链和聚醚侧链而构成梳形分子结构，具有掺量低、保坍性能好、混凝土收缩率低、分子结构上可调性强、高性能化的潜力大、生产过程中不使用甲醛等突出优点，是高性能混凝土外加剂的发展方向和世界性的研究热点。 

当前市场上主流的聚醚类减水剂多为丙烯酸和聚乙二醇烯丙基醚（或聚乙二醇异戊烯丙基醚）的二元聚合体系，有的加入甲基丙烯磺酸钠等不饱和磺酸单体形成三元共聚体系以提升其减水性能。但是由于聚醚大单体具有较强的链转移作用，不仅使产物的分子量较低、分子量分布变宽，而且导致使减水剂分子中聚氧乙烯长侧链和磺酸基团的摩尔分数偏低，从而引起其减水性和保坍性与聚酯类减水剂相比明显降低。 

发明内容

针对上述不足，本发明的目的在于提供一种生产工艺简单、生产过程绿色环保且抗压强度和减水效果较好的聚醚型聚羧酸减水剂及其制备方法。 

本发明是通过以下的技术方案来实现的。 

一种聚醚型聚羧酸减水剂，包括如下质量百分比的各组分： 

聚醚大单体              3-6%；

氧化剂                  0.8-3%；

链转移剂                0.2-0.7%；

丙烯酸                  12-16%；

片碱                    2-3.3%；

水                      72-82%

作为该技术方案的优选，所述聚醚大单体为甲基烯丙基聚氧乙烯醚、异戊二烯醇聚氧乙烯醚中德一种或两种。

作为该技术方案的优选，所述氧化剂述氧化剂为过硫酸铵、过氧化氢中的一种或两种。 

作为该技术方案的优选，所述链转移剂为巯基乙酸、2-巯基丙酸、3-巯基丙酸中的一种。 

本发明的另一目的，一种聚醚型聚羧酸减水剂的制备方法，包括如下步骤： 

（1）将上述配方中的聚醚大单体、氧化剂的40-60%以及水的40-50%混合均匀，加温至20-25℃；

（2）、滴入由上述配方中剩下的氧化剂、链转移剂、丙烯酸、水的0.001-10%混合而成的溶液，滴加时间为2小时，且滴加过程中将溶液温度控制在40-45℃；

（3）、滴加完成后，在40℃下保温1小时，再补入剩下的水，加入片碱中和，即成成品。

有益效果：本发明的聚羧酸减水剂使用的原料来源丰富，获得较容易且成本较低，其生产工艺简单，生产条件温和，在生产过程中无任何有害物质排放不会产生大量的副产物，符合节能环保的要求；此外，该产品的减水性能好泌水率比较低，抗压强度较高，用于混凝土时，有效降低混凝土的碳化深度，提高混凝土的强度及耐久性。 

具体实施方式：

下面结合实施例对本发明作进一步说明，以下所述仅为体现本发明原理的较佳实施例，并不因此而限定本发明的保护范围。 

实施例1： 

取甲基烯丙基聚氧乙烯醚2400（HPEG2400）5kg，过硫酸胺1kg，双氧水0.8kg，巯基乙酸0.6kg，丙烯酸15kg，片碱3kg，软水75.6kg，备用。

（1）将上述的5kg 的HPEG2400、0.8kg双氧水以及35kg软水混合均匀后，加温至20-25℃； 

（2）、滴入由1kg过硫酸胺、0.6kg巯基乙酸、15kg丙烯酸以及5.6kg软水混合而成的溶液，滴加时间为2小时，且滴加过程中将溶液温度严格控制在40-45℃；

（3）、滴加完成后，在40℃时保温1小时，再进行补水，补入的软水质量为35kg，加入3kg片碱中和，即成成品。

实施例2： 

取异戊二烯醇聚氧乙烯醚2400(TPEG2400) 6kg，过硫酸胺1kg，双氧水0.9kg，2-巯基丙酸0.6kg，丙烯酸12kg，片碱2.5kg，软水77kg，备用。

（1）将上述的6kg 的TPEG2400、0.9kg双氧水以及36.5kg软水混合均匀后，加温至20-25℃； 

（2）、滴入由1kg过硫酸胺、0.6kg 2-巯基丙酸、12kg丙烯酸以及4kg软水混合而成的溶液，滴加时间为2小时，且滴加过程中将溶液温度严格控制在40℃-45℃；

（3）、滴加完成后，在40℃时保温1小时，再进行补水，补入的软水质量为36.5kg，加入2.5kg片碱中和，即成成品。

实施例3： 

取甲基烯丙基聚氧乙烯醚2400（HPEG2400）2kg，异戊二烯醇聚氧乙烯醚2400(TPEG2400) 2kg，双氧水1.5kg，3-巯基丙酸0.5kg，丙烯酸15kg，片碱2.5kg，软水76.5kg，备用。

（1）将上述的2kg 的TPEG2400、2kg HPEG2400、0.7kg双氧水以及36kg软水混合均匀后，加温至20-25℃； 

（2）、滴入由0.8kg过硫酸胺、0.5kg 2-巯基丙酸、15kg丙烯酸以及4.5kg软水混合而成的溶液，滴加时间为2小时，且滴加过程中将溶液温度严格控制在40-45℃；

（3）、滴加完成后，在40℃时保温1小时，再进行补水，补入的软水质量为36kg，加入2.5kg片碱中和，即成成品。

实施例4： 

取甲基烯丙基聚氧乙烯醚2400（HPEG2400）4kg，过硫酸胺0.7kg，双氧水0.6kg，巯基乙酸0.7kg，丙烯酸12kg，片碱2.2kg，软水79.8kg，备用。

（1）将上述的4kg 的HPEG2400、0.6kg双氧水以及38kg软水混合均匀后，加温至20-25℃； 

（2）、滴入由0.7kg过硫酸胺、0.7kg巯基乙酸、12kg丙烯酸以及3.8kg软水混合而成的溶液，滴加时间为2小时，且滴加过程中将溶液温度严格控制在40-45℃；

（3）、滴加完成后，在40℃时保温1小时，再进行补水，补入的软水质量为38kg，加入2.2kg片碱中和，即成成品。

实施例5： 

取异戊二烯醇聚氧乙烯醚2400(TPEG2400) 3kg，过硫酸胺1.3kg，3-巯基丙酸0.3kg，丙烯酸12kg，片碱2.4kg，软水81kg，备用。

（1）将上述的3kg 的HPEG2400、0.6kg过硫酸胺以及39kg软水混合均匀后，加温至20-25℃； 

（2）、滴入由0.7kg过硫酸胺、0.3kg 3-巯基丙酸、12kg丙烯酸以及3kg软水混合而成的溶液，滴加时间为2小时，且滴加过程中将溶液温度严格控制在40-45℃；

（3）、滴加完成后，在40℃时保温1小时，再进行补水，补入的软水质量为39kg，加入2.4kg片碱中和，即成成品。

按照GB 8076-2008测试该减水剂的减水率、泌水率比、抗压强度比、水泥净浆流动度，其中基准配合比为水泥：砂：碎石：水=330：668：1187：205，受检配合比为水泥：砂：碎石；水：减水剂=330：668：1187：166：4.29，T=80mm，得到如何数据： 

由上可知，本发明制备的聚羧酸减水剂的减水率、泌水率比、抗压强度比、水泥净浆流动度及密度均符合要求，产品性能较好。

Claims (5)

1.一种聚醚型聚羧酸减水剂，其特征在于，包括如下质量百分比的各组分：

聚醚大单体              3-6%

氧化剂                  0.8-3%

链转移剂                0.2-0.7%

丙烯酸                  12-16%

片碱                    2-3.3%

水                      72-82%。

2.根据权利要求1所述的一种聚醚型聚羧酸减水剂，其特征在于，所述聚醚大单体为甲基烯丙基聚氧乙烯醚、异戊二烯醇聚氧乙烯醚中德一种或两种。

3.根据权利要求1所述的一种聚醚型聚羧酸减水剂，其特征在于，所述氧化剂述氧化剂为过硫酸铵、过氧化氢中的一种或两种。

4.根据权利要求1所述的一种聚醚型聚羧酸减水剂，其特征在于，所述链转移剂为巯基乙酸、2- 巯基丙酸、3- 巯基丙酸中的一种。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的一种聚醚型聚羧酸减水剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）将上述配方中的聚醚大单体、氧化剂的40-60%以及水的40-50%混合均匀，加温至20-25℃；

（2）、滴入由上述配方中剩下的氧化剂、链转移剂、丙烯酸、水的0.001-10%混合而成的溶液，滴加时间为2小时，且滴加过程中将溶液温度控制在40-45℃；

（3）、滴加完成后，在40℃下保温1小时，再补入剩下的水，加入片碱中和，即成成品。