CN105778023A - 一种聚羧酸减水剂及其制备方法 - Google Patents

一种聚羧酸减水剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于建筑混凝土外加剂领域，更具体地，本发明涉及一种聚羧酸减水剂及其制备方法。该聚羧酸减水剂包括聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯、2‑甲基烯丙醇聚氧乙烯醚、磺化环糊精马来酸酐酯、丙烯酸、过硫酸铵、氢氧化钠和水。本发明的聚羧酸减水剂的保坍性能优异，特别是在夏季高温环境下使用，对中、低流动性混凝土具有良好的适应性，减水率高的特点。

Description

一种聚羧酸减水剂及其制备方法
技术领域
本发明属于建筑混凝土外加剂领域，更具体地，本发明涉及一种聚羧酸减水剂及其制备方法。
背景技术
聚羧酸系减水剂与萘系减水剂相比，减水率高、坍落度损失小、适量引气、在合成过程中不使用甲醛等有毒物质，是实现混凝土高性能化的重要手段。 聚羧酸系减水剂具有梳型结构，其渗量低、减水率高、坍落度保持性好，分子结构设计的自由度大，可以有多种合成方法，发展潜力很大，因而成为混凝土外加剂的研究热点之一。随着商品混凝土的发展，人们对聚羧酸系减水剂的保坍性能要求越来越高。混凝土的流动度经时损失不仅直接影响到减水剂的使用效果，还大大制约了混凝土搅拌站的服务半径，以及混凝土泵送的高度和距离，给工程施工带来很多不便。为了提高市场竞争力，在保证高减水率的同时，还必须进一步提高聚羧酸系减水剂的保坍性能。目前，国内很难生产出既具有高减水率有具有优异坍落度保持性的聚羧酸系减水剂，其产品一般只有一个特点，所以常常需要和其它外加剂复配使用。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种聚羧酸减水剂及其制备方法，本发明的聚羧酸减水剂的保坍性能优异，特别是在夏季高温环境下使用，对中、低流动性混凝土具有良好的适应性，减水率高的特点。
为了实现上述发明目的，本发明采取了以下技术方案：
一种聚羧酸减水剂，所述聚羧酸减水剂包括如下重量份数的组分：
聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯 100份
2-甲基烯丙醇聚氧乙烯醚 35-75份
磺化环糊精马来酸酐酯 25-50份
丙烯酸 20-30份
过硫酸铵 2-6份
氢氧化钠 3-8份
水 100-700份；
其中，所述磺化环糊精马来酸酐酯是由磺化环糊精和马来酸酐制备而得的。
在一种实施方式中，所述聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯的分子量为900-1800。
在一种实施方式中，所述2-甲基烯丙醇聚氧乙烯醚的分子质量为700-2000。
在一种实施方式中，所述磺化环糊精中，磺化率为5-12%。
在一种实施方式中，所述磺化环糊精中，磺化率为6-8%。
在一种实施方式中，所述磺化环糊精中，环糊精为α-环糊精、β-环糊精和γ-环糊精中的一种或多种。
在一种实施方式中，所述磺化环糊精中，环糊精为α-环糊精或β-环糊精。
本发明的另一个目的在于提供聚羧酸减水剂的制备方法，所述方法包括以下步骤：
1）按重量份数称取聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯、2-甲基烯丙醇聚氧乙烯醚、磺化环糊精马来酸酐酯、丙烯酸、过硫酸铵和水；
2）将聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯、2-甲基烯丙醇聚氧乙烯醚、磺化环糊精马来酸酐酯、丙烯酸分别加水配制成浓度为25-45%的溶液，同时将过硫酸铵加适量的水溶解；
3）向反应釜内加入步骤2）所得2-甲基烯丙醇聚氧乙烯醚和磺化环糊精马来酸酐酯的混合溶液，通入保护气体氮气，插上冷凝管，搅拌升温至70-100℃，开始分别滴加步骤2）所得的聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯和丙烯酸的单体混合溶液以及过硫酸铵溶液；单体混合溶液滴加时间为1-3.5小时，过硫酸铵溶液的滴加时间为2-4.5小时；过硫酸铵溶液滴加完毕后，恒温反应1-2小时；
4）待反应物冷却后，用氢氧化钠调节pH至5-7，即得。
在一种实施方式中，在步骤2）所述浓度为30-40%。
在一种实施方式中，在步骤3）所述温度为85-95℃。
参考以下详细说明更易于理解本申请的上述以及其他特征、方面和优点。
具体实施方式
除非另有限定，本文使用的所有技术以及科学术语具有与本发明所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时，以本说明书中的定义为准。
如本文所用术语“由…制备”与“包含”同义。本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。例如，包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。
连接词“由…组成”排除任何未指出的要素、步骤或组分。如果用于权利要求中，此短语将使权利要求为封闭式，使其不包含除那些描述的材料以外的材料，但与其相关的常规杂质除外。当短语“由…组成”出现在权利要求主体的子句中而不是紧接在主题之后时，其仅限定在该子句中描述的要素；其它要素并不被排除在作为整体的所述权利要求之外。
当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。例如，当公开了范围“1至5”时，所描述的范围应被解释为包括范围“1至4”、“1至3”、“1-2”、“1-2和4-5”、“1-3和5”等。当数值范围在本文中被描述时，除非另外说明，否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。
此外，本发明要素或组分前的不定冠词“一种”和“一个”对要素或组分的数量要求(即出现次数)无限制性。因此“一个”或“一种”应被解读为包括一个或至少一个，并且单数形式的要素或组分也包括复数形式，除非所述数量明显指单数形式。
一种聚羧酸减水剂，所述聚羧酸减水剂包括如下重量份数的组分：
聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯 100份
2-甲基烯丙醇聚氧乙烯醚 35-75份
磺化环糊精马来酸酐酯 25-50份
丙烯酸 20-30份
过硫酸铵 2-6份
氢氧化钠 3-8份
水 100-700份；
其中，所述磺化环糊精马来酸酐酯是由磺化环糊精和马来酸酐制备而得的。
本发明所述“聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯”是采用聚乙二醇单甲醚和甲基丙烯酸甲酯在通入空气条件下和碱催化剂、阻聚剂、反应介质的存在下通过酯交换反应合成而得到的。
在一种优选地实施方式中，所述聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯的分子量为900-1800。
在一种优选地实施方式中，所述2-甲基烯丙醇聚氧乙烯醚的分子质量为700-2000。
本发明所述磺化环糊精马来酸酐酯是由磺化环糊精和马来酸酐制备而得的，制备方法为将10g磺化环糊精加入N,N-二甲基甲酰胺溶解后，再加10g的马来酸酐和0.5g的浓硫酸，在80℃反应3小时，用丙酮沉淀，过滤、干燥，加入60mL的无水甲醇，溶解后滤去少量的未反应的磺化环糊精，再用丙酮进行沉淀，经去离子水、丙酮反复结晶数次后，真空干燥，即得产物。
本发明所述术语“磺化环糊精”是指用浓硫酸磺化环糊精制备而得。所述磺化环糊精具有优异的亲水性能，且磺酸基团能够促进伤口恢复。磺化环糊精的合成方法为：将一定量的80%的浓硫酸置于圆底烧瓶中，缓慢的加入环糊精并于0~5℃冰水中搅拌2小时，反应结束后，将反应液倒入水中，加入一定量的碳酸钙，滤除生成的硫酸钙沉淀，水洗，将滤液合并，加入一定量的95%的乙醇，于0~5℃下放置一夜，除去沉淀，滤液用碳酸钠调节p H值为10，过滤，用醋酸调节p H值为7，减压真空抽滤浓缩，加入无水乙醇，产生大量白色沉淀，过滤，洗涤，真空干燥得到白色粉末。
在一种优选地实施方式中，所述磺化环糊精中，磺化率为5~12%。
在一种优选地实施方式中，所述磺化环糊精中，磺化率为6~8%。
在一种优选地实施方式中，所述磺化环糊精中，环糊精为α-环糊精、β-环糊精和γ-环糊精中的一种或多种。
在一种优选地实施方式中，所述磺化环糊精中，环糊精为α-环糊精或β-环糊精。
本发明中，将乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯和2-甲基烯丙醇聚氧乙烯醚共聚，使反应产物的分子结构中既含有醚类大单体又含有酯类大单体，产生物理的空间阻碍作用，防止水泥颗粒凝聚，保持良好的分散性。乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯和2-甲基烯丙醇聚氧乙烯醚共聚可以与丙烯酸和磺化环糊精马来酸酐酯发生自由基聚合反应，引入大量的羧基、磺酸基和羟基，同时还有酯键。羧基具有减水、缓凝及保坍等作用，羟基具有保坍作用，磺酸基不仅具有高效减水作用，还起到链转移的作用，改善聚羧酸减水剂的性能。
本发明的另一个目的在于提供聚羧酸减水剂的制备方法，所述方法包括以下步骤：
1）按重量份数称取聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯、2-甲基烯丙醇聚氧乙烯醚、磺化环糊精马来酸酐酯、丙烯酸、过硫酸铵和水；
2）将聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯、2-甲基烯丙醇聚氧乙烯醚、磺化环糊精马来酸酐酯、丙烯酸分别加水配制成浓度为25-45%的溶液，同时将过硫酸铵加适量的水溶解；
3）向反应釜内加入步骤2）所得2-甲基烯丙醇聚氧乙烯醚和磺化环糊精马来酸酐酯的混合溶液，通入保护气体氮气，插上冷凝管，搅拌升温至70-100℃，开始分别滴加步骤2）所得的聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯和丙烯酸的单体混合溶液以及过硫酸铵溶液；单体混合溶液滴加时间为1-3.5小时，过硫酸铵溶液的滴加时间为2-4.5小时；过硫酸铵溶液滴加完毕后，恒温反应1-2小时；
4）待反应物冷却后，用氢氧化钠调节pH至5-7，即得。
在一种优选地实施方式中，在步骤2）所述浓度为30-40%。
在一种优选地实施方式中，在步骤3）所述温度为85-95℃。
实施方式：
实施方式1，一种聚羧酸减水剂，所述聚羧酸减水剂包括如下重量份数的组分：
聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯 100份
2-甲基烯丙醇聚氧乙烯醚 35-75份
磺化环糊精马来酸酐酯 25-50份
丙烯酸 20-30份
过硫酸铵 2-6份
氢氧化钠 3-8份
水 100-700份；
其中，所述磺化环糊精马来酸酐酯是由磺化环糊精和马来酸酐制备而得的。
实施方式2，与实施方式1相同，不同的地方是，所述聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯的分子量为900-1800。
实施方式3，与实施方式1相同，不同的地方是，所述2-甲基烯丙醇聚氧乙烯醚的分子质量为700-2000。
实施方式4，与实施方式1相同，不同的地方是，所述磺化环糊精中，磺化率为5-12%。
实施方式5，与实施方式1相同，不同的地方是，所述磺化环糊精中，磺化率为6-8%。
实施方式6，与实施方式1相同，不同的地方是，所述磺化环糊精中，环糊精为α-环糊精、β-环糊精和γ-环糊精中的一种或多种。
实施方式7，与实施方式6相同，不同的地方是，所述磺化环糊精中，环糊精为α-环糊精或β-环糊精。
实施方式8，一种聚羧酸减水剂的制备方法，所述方法包括以下步骤：
1）按重量份数称取聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯、2-甲基烯丙醇聚氧乙烯醚、磺化环糊精马来酸酐酯、丙烯酸、过硫酸铵和水；
2）将聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯、2-甲基烯丙醇聚氧乙烯醚、磺化环糊精马来酸酐酯、丙烯酸分别加水配制成浓度为25-45%的溶液，同时将过硫酸铵加适量的水溶解；
3）向反应釜内加入步骤2）所得2-甲基烯丙醇聚氧乙烯醚和磺化环糊精马来酸酐酯的混合溶液，通入保护气体氮气，插上冷凝管，搅拌升温至70-100℃，开始分别滴加步骤2）所得的聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯和丙烯酸的单体混合溶液以及过硫酸铵溶液；单体混合溶液滴加时间为1-3.5小时，过硫酸铵溶液的滴加时间为2-4.5小时；过硫酸铵溶液滴加完毕后，恒温反应1-2小时；
4）待反应物冷却后，用氢氧化钠调节pH至5-7，即得。
实施方式9，与实施方式8相同，不同的地方是，在步骤2）所述浓度为30-40%。
实施方式10，与实施方式8相同，不同的地方是，在步骤3）所述温度为85-95℃。
下面通过实施例对本发明进行具体描述。有必要在此指出的是，以下实施例只用于对本发明作进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的专业技术人员根据上述发明的内容做出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
另外，如果没有其他说明，所用原料都是市售的。
实施例1
一种聚羧酸减水剂，其各组分重量份为：分子量为900的聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯100份、分子量为800的2-甲基烯丙醇聚氧乙烯醚55份、磺化率为6%的磺化β-环糊精马来酸酐酯25份、丙烯酸20份、过硫酸铵2份、氢氧化钠3份、水500份。将聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯、2-甲基烯丙醇聚氧乙烯醚、磺化环糊精马来酸酐酯、丙烯酸分别加水配制成浓度为25%的溶液，同时将过硫酸铵加10倍的水溶解；采用如下合成方法：将2-甲基烯丙醇聚氧乙烯醚和磺化环糊精马来酸酐酯的混合溶液，通入保护气体氮气，插上冷凝管，搅拌升温至85℃，开始分别滴加聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯和丙烯酸的单体混合溶液以及过硫酸铵溶液；单体混合溶液滴加时间为3.5小时，过硫酸铵溶液的滴加时间为3小时；过硫酸铵溶液滴加完毕后，恒温反应1小时；待反应物冷却后，用氢氧化钠调节pH至7，即得。在混凝土中掺入0.15%的该聚羧酸减水剂，水灰比为0.28时，水泥净浆流动度为300mm，2小时的净浆流动度损失为15mm，混凝土减水率达28%，初始，1h，1.5h，2h坍落度分别为200mm，200mm，196mm，196mm，28天抗压强度比达150%。
实施例2
一种聚羧酸减水剂，其各组分重量份为：分子量为1000的聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯100份、分子量为1000的2-甲基烯丙醇聚氧乙烯醚60份、磺化率为8%的磺化β-环糊精马来酸酐酯30份、丙烯酸20份、过硫酸铵2份、氢氧化钠3份、水450份。将聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯、2-甲基烯丙醇聚氧乙烯醚、磺化环糊精马来酸酐酯、丙烯酸分别加水配制成浓度为30%的溶液，同时将过硫酸铵加15倍的水溶解；采用如下合成方法：将2-甲基烯丙醇聚氧乙烯醚和磺化环糊精马来酸酐酯的混合溶液，通入保护气体氮气，插上冷凝管，搅拌升温至80℃，开始分别滴加聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯和丙烯酸的单体混合溶液以及过硫酸铵溶液；单体混合溶液滴加时间为2小时，过硫酸铵溶液的滴加时间为4.5小时；过硫酸铵溶液滴加完毕后，恒温反应2小时；待反应物冷却后，用氢氧化钠调节pH至7，即得。在混凝土中掺入0.15%的该聚羧酸减水剂，水灰比为0.28时，水泥净浆流动度为305mm，2小时的净浆流动度损失为15mm，混凝土减水率达30%，初始，1h，1.5h，2h坍落度分别为210mm，205mm，205mm，200mm，28天抗压强度比达155%。
实施例3
一种聚羧酸减水剂，其各组分重量份为：分子量为1200聚乙二醇的单甲醚甲基丙烯酸酯100份、分子量为1000的2-甲基烯丙醇聚氧乙烯醚40份、磺化率为6%的磺化β-环糊精马来酸酐酯32份、丙烯酸25份、过硫酸铵2份、氢氧化钠4份、水600份。将聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯、2-甲基烯丙醇聚氧乙烯醚、磺化环糊精马来酸酐酯、丙烯酸分别加水配制成浓度为35%的溶液，同时将过硫酸铵加20倍的水溶解；采用如下合成方法：将2-甲基烯丙醇聚氧乙烯醚和磺化环糊精马来酸酐酯的混合溶液，通入保护气体氮气，插上冷凝管，搅拌升温至80℃，开始分别滴加聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯和丙烯酸的单体混合溶液以及过硫酸铵溶液；单体混合溶液滴加时间为2小时，过硫酸铵溶液的滴加时间为4.5小时；过硫酸铵溶液滴加完毕后，恒温反应1小时；待反应物冷却后，用氢氧化钠调节pH至7，即得。在混凝土中掺入0.15%的该聚羧酸减水剂，水灰比为0.28时，水泥净浆流动度为305mm，2小时的净浆流动度损失为17mm，混凝土减水率达31%，初始，1h，1.5h，2h坍落度分别为210mm，200mm，200mm，200mm，28天抗压强度比达157%。
实施例4
一种聚羧酸减水剂，其各组分重量份为：分子量为1500聚乙二醇的单甲醚甲基丙烯酸酯100份、分子量为700的2-甲基烯丙醇聚氧乙烯醚50份、磺化率为6%的磺化α-环糊精马来酸酐酯35份、丙烯酸22份、过硫酸铵3份、氢氧化钠4份、水580份。将聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯、2-甲基烯丙醇聚氧乙烯醚、磺化环糊精马来酸酐酯、丙烯酸分别加水配制成浓度为35%的溶液，同时将过硫酸铵加20倍的水溶解；采用如下合成方法：将2-甲基烯丙醇聚氧乙烯醚和磺化环糊精马来酸酐酯的混合溶液，通入保护气体氮气，插上冷凝管，搅拌升温至90℃，开始分别滴加聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯和丙烯酸的单体混合溶液以及过硫酸铵溶液；单体混合溶液滴加时间为2小时，过硫酸铵溶液的滴加时间为4.5小时；过硫酸铵溶液滴加完毕后，恒温反应2小时；待反应物冷却后，用氢氧化钠调节pH至7，即得。在混凝土中掺入0.15%的该聚羧酸减水剂，水灰比为0.28时，水泥净浆流动度为310mm，2小时的净浆流动度损失为15mm，混凝土减水率达29%，初始，1h，1.5h，2h坍落度分别为210mm，210mm，200mm，195mm，28天抗压强度比达150%。
实施例5
一种聚羧酸减水剂，其各组分重量份为：分子量为1600聚乙二醇的单甲醚甲基丙烯酸酯100份、分子量为1500的2-甲基烯丙醇聚氧乙烯醚40份、磺化率为8%的磺化α-环糊精马来酸酐酯40份、丙烯酸23份、过硫酸铵3份、氢氧化钠4份、水700份。将聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯、2-甲基烯丙醇聚氧乙烯醚、磺化环糊精马来酸酐酯、丙烯酸分别加水配制成浓度为40%的溶液，同时将过硫酸铵加10倍的水溶解；采用如下合成方法：将2-甲基烯丙醇聚氧乙烯醚和磺化环糊精马来酸酐酯的混合溶液，通入保护气体氮气，插上冷凝管，搅拌升温至90℃，开始分别滴加聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯和丙烯酸的单体混合溶液以及过硫酸铵溶液；单体混合溶液滴加时间为3.5小时，过硫酸铵溶液的滴加时间为3小时；过硫酸铵溶液滴加完毕后，恒温反应2小时；待反应物冷却后，用氢氧化钠调节pH至7，即得。在混凝土中掺入0.15%的该聚羧酸减水剂，水灰比为0.28时，水泥净浆流动度为315mm，2小时的净浆流动度损失为15mm，混凝土减水率达32%，初始，1h，1.5h，2h坍落度分别为210mm，205mm，200mm，195mm，28天抗压强度比达155%。
实施例6
一种聚羧酸减水剂，其各组分重量份为：分子量为1000聚乙二醇的单甲醚甲基丙烯酸酯100份、分子量为800的2-甲基烯丙醇聚氧乙烯醚60份、磺化率为5%的磺化α-环糊精马来酸酐酯43份、丙烯酸26份、过硫酸铵3份、氢氧化钠5份、水260份。将聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯、2-甲基烯丙醇聚氧乙烯醚、磺化环糊精马来酸酐酯、丙烯酸分别加水配制成浓度为35%的溶液，同时将过硫酸铵加10倍的水溶解；采用如下合成方法：将2-甲基烯丙醇聚氧乙烯醚和磺化环糊精马来酸酐酯的混合溶液，通入保护气体氮气，插上冷凝管，搅拌升温至90℃，开始分别滴加聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯和丙烯酸的单体混合溶液以及过硫酸铵溶液；单体混合溶液滴加时间为3.5小时，过硫酸铵溶液的滴加时间为3小时；过硫酸铵溶液滴加完毕后，恒温反应2小时；待反应物冷却后，用氢氧化钠调节pH至7，即得。在混凝土中掺入0.15%的该聚羧酸减水剂，水灰比为0.28时，水泥净浆流动度为310mm，2小时的净浆流动度损失为10mm，混凝土减水率达31%，初始，1h，1.5h，2h坍落度分别为210mm，210mm，200mm，195mm，28天抗压强度比达159%。
实施例7
一种聚羧酸减水剂，其各组分重量份为：分子量为1200聚乙二醇的单甲醚甲基丙烯酸酯100份、分子量为1000的2-甲基烯丙醇聚氧乙烯醚65份、磺化率为8%的磺化β-环糊精马来酸酐酯45份、丙烯酸30份、过硫酸铵3份、氢氧化钠5份、水450份。将聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯、2-甲基烯丙醇聚氧乙烯醚、磺化环糊精马来酸酐酯、丙烯酸分别加水配制成浓度为40%的溶液，同时将过硫酸铵加20倍的水溶解；采用如下合成方法：将2-甲基烯丙醇聚氧乙烯醚和磺化环糊精马来酸酐酯的混合溶液，通入保护气体氮气，插上冷凝管，搅拌升温至95℃，开始分别滴加聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯和丙烯酸的单体混合溶液以及过硫酸铵溶液；单体混合溶液滴加时间为3.5小时，过硫酸铵溶液的滴加时间为4.5小时；过硫酸铵溶液滴加完毕后，恒温反应2小时；待反应物冷却后，用氢氧化钠调节pH至7，即得。在混凝土中掺入0.15%的该聚羧酸减水剂，水灰比为0.28时，水泥净浆流动度为315mm，2小时的净浆流动度损失为15mm，混凝土减水率达34%，初始，1h，1.5h，2h坍落度分别为220mm，220mm，210mm，210mm，28天抗压强度比达160%。
实施例8
一种聚羧酸减水剂，其各组分重量份为：分子量为1800聚乙二醇的单甲醚甲基丙烯酸酯100份、分子量为1500的2-甲基烯丙醇聚氧乙烯醚70份、磺化率为8%的磺化β-环糊精马来酸酐酯40份、丙烯酸30份、过硫酸铵4份、氢氧化钠5份、水650份。将聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯、2-甲基烯丙醇聚氧乙烯醚、磺化环糊精马来酸酐酯、丙烯酸分别加水配制成浓度为35%的溶液，同时将过硫酸铵加10倍的水溶解；采用如下合成方法：将2-甲基烯丙醇聚氧乙烯醚和磺化环糊精马来酸酐酯的混合溶液，通入保护气体氮气，插上冷凝管，搅拌升温至85℃，开始分别滴加聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯和丙烯酸的单体混合溶液以及过硫酸铵溶液；单体混合溶液滴加时间为3.5小时，过硫酸铵溶液的滴加时间为4.5小时；过硫酸铵溶液滴加完毕后，恒温反应2小时；待反应物冷却后，用氢氧化钠调节pH至7，即得。在混凝土中掺入0.15%的该聚羧酸减水剂，水灰比为0.28时，水泥净浆流动度为305mm，2小时的净浆流动度损失为15mm，混凝土减水率达30%，初始，1h，1.5h，2h坍落度分别为210mm，210mm，195mm，195mm，28天抗压强度比达151%。
实施例9
一种聚羧酸减水剂，其各组分重量份为：分子量为900聚乙二醇的单甲醚甲基丙烯酸酯100份、分子量为1500的2-甲基烯丙醇聚氧乙烯醚45份、磺化率为8%的磺化β-环糊精马来酸酐酯38份、丙烯酸25份、过硫酸铵4份、氢氧化钠3份、水520份。将聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯、2-甲基烯丙醇聚氧乙烯醚、磺化环糊精马来酸酐酯、丙烯酸分别加水配制成浓度为35%的溶液，同时将过硫酸铵加10倍的水溶解；采用如下合成方法：将2-甲基烯丙醇聚氧乙烯醚和磺化环糊精马来酸酐酯的混合溶液，通入保护气体氮气，插上冷凝管，搅拌升温至90℃，开始分别滴加聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯和丙烯酸的单体混合溶液以及过硫酸铵溶液；单体混合溶液滴加时间为2小时，过硫酸铵溶液的滴加时间为4.5小时；过硫酸铵溶液滴加完毕后，恒温反应1.5小时；待反应物冷却后，用氢氧化钠调节pH至7，即得。在混凝土中掺入0.15%的该聚羧酸减水剂，水灰比为0.28时，水泥净浆流动度为310mm，2小时的净浆流动度损失为15mm，混凝土减水率达31%，初始，1h，1.5h，2h坍落度分别为210mm，210mm，210mm，205mm，28天抗压强度比达153%。
实施例10
一种聚羧酸减水剂，其各组分重量份为：分子量为900聚乙二醇的单甲醚甲基丙烯酸酯100份、分子量为1000的2-甲基烯丙醇聚氧乙烯醚50份、磺化率为8%的磺化β-环糊精马来酸酐酯50份、丙烯酸25份、过硫酸铵4份、氢氧化钠3份、水520份。将聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯、2-甲基烯丙醇聚氧乙烯醚、磺化环糊精马来酸酐酯、丙烯酸分别加水配制成浓度为40%的溶液，同时将过硫酸铵加10倍的水溶解；采用如下合成方法：将2-甲基烯丙醇聚氧乙烯醚和磺化环糊精马来酸酐酯的混合溶液，通入保护气体氮气，插上冷凝管，搅拌升温至90℃，开始分别滴加聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯和丙烯酸的单体混合溶液以及过硫酸铵溶液；单体混合溶液滴加时间为3小时，过硫酸铵溶液的滴加时间为4.5小时；过硫酸铵溶液滴加完毕后，恒温反应2小时；待反应物冷却后，用氢氧化钠调节pH至7，即得。在混凝土中掺入0.15%的该聚羧酸减水剂，水灰比为0.28时，水泥净浆流动度为325mm，2小时的净浆流动度损失为15mm，混凝土减水率达31%，初始，1h，1.5h，2h坍落度分别为210mm，200mm，200mm，195mm，28天抗压强度比达165%。
实施例11
一种聚羧酸减水剂，其各组分重量份为：分子量为1500聚乙二醇的单甲醚甲基丙烯酸酯100份、分子量为1300的2-甲基烯丙醇聚氧乙烯醚60份、磺化率为8%的磺化β-环糊精马来酸酐酯45份、丙烯酸30份、过硫酸铵4份、氢氧化钠3份、水660份。将聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯、2-甲基烯丙醇聚氧乙烯醚、磺化环糊精马来酸酐酯、丙烯酸分别加水配制成浓度为40%的溶液，同时将过硫酸铵加10倍的水溶解；采用如下合成方法：将2-甲基烯丙醇聚氧乙烯醚和磺化环糊精马来酸酐酯的混合溶液，通入保护气体氮气，插上冷凝管，搅拌升温至90℃，开始分别滴加聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯和丙烯酸的单体混合溶液以及过硫酸铵溶液；单体混合溶液滴加时间为3.5小时，过硫酸铵溶液的滴加时间为4.5小时；过硫酸铵溶液滴加完毕后，恒温反应2小时；待反应物冷却后，用氢氧化钠调节pH至7，即得。在混凝土中掺入0.15%的该聚羧酸减水剂，水灰比为0.28时，水泥净浆流动度为315mm，2小时的净浆流动度损失为15mm，混凝土减水率达34%，初始，1h，1.5h，2h坍落度分别为210mm，210mm，210mm，200mm，28天抗压强度比达168%。
对比例1
一种聚羧酸减水剂，其各组分重量份为：分子量为900的聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯100份、分子量为800的2-甲基烯丙醇聚氧乙烯醚55份、丙烯酸20份、过硫酸铵2份、氢氧化钠3份、水430份。将聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯、2-甲基烯丙醇聚氧乙烯醚、烯酸分别加水配制成浓度为25%的溶液，同时将过硫酸铵加10倍的水溶解；采用如下合成方法：将2-甲基烯丙醇聚氧乙烯醚溶液，通入保护气体氮气，插上冷凝管，搅拌升温至85℃，开始分别滴加聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯和丙烯酸的单体混合溶液以及过硫酸铵溶液；单体混合溶液滴加时间为3.5小时，过硫酸铵溶液的滴加时间为3小时；过硫酸铵溶液滴加完毕后，恒温反应1小时；待反应物冷却后，用氢氧化钠调节pH至7，即得。在混凝土中掺入0.15%的该聚羧酸减水剂，水灰比为0.28时，水泥净浆流动度为210mm，2小时的净浆流动度损失为40mm，混凝土减水率达15%，初始，1h，1.5h，2h坍落度分别为185mm，160mm，130mm，196mm，28天抗压强度比达100%。
对比例2
一种聚羧酸减水剂，其各组分重量份为：分子量为900的聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯100份、分子量为800的2-甲基烯丙醇聚氧乙烯醚55份、马来酸酐25份、丙烯酸20份、过硫酸铵2份、氢氧化钠3份、水500份。将聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯、2-甲基烯丙醇聚氧乙烯醚、磺化环糊精马来酸酐酯、丙烯酸分别加水配制成浓度为25%的溶液，同时将过硫酸铵加10倍的水溶解；采用如下合成方法：将2-甲基烯丙醇聚氧乙烯醚和磺化环糊精马来酸酐酯的混合溶液，通入保护气体氮气，插上冷凝管，搅拌升温至85℃，开始分别滴加聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯和丙烯酸的单体混合溶液以及过硫酸铵溶液；单体混合溶液滴加时间为3.5小时，过硫酸铵溶液的滴加时间为3小时；过硫酸铵溶液滴加完毕后，恒温反应1小时；待反应物冷却后，用氢氧化钠调节pH至7，即得。在混凝土中掺入0.15%的该聚羧酸减水剂，水灰比为0.28时，水泥净浆流动度为225mm，2小时的净浆流动度损失为35mm，混凝土减水率达18%，初始，1h，1.5h，2h坍落度分别为190mm，165mm，165mm，145mm，28天抗压强度比达110%。
对比例3
一种聚羧酸减水剂，其各组分重量份为：分子量为900的聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯100份、分子量为800的2-甲基烯丙醇聚氧乙烯醚55份、β-环糊精马来酸酐酯25份、丙烯酸20份、过硫酸铵2份、氢氧化钠3份、水500份。将聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯、2-甲基烯丙醇聚氧乙烯醚、磺化环糊精马来酸酐酯、丙烯酸分别加水配制成浓度为25%的溶液，同时将过硫酸铵加10倍的水溶解；采用如下合成方法：将2-甲基烯丙醇聚氧乙烯醚和磺化环糊精马来酸酐酯的混合溶液，通入保护气体氮气，插上冷凝管，搅拌升温至85℃，开始分别滴加聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯和丙烯酸的单体混合溶液以及过硫酸铵溶液；单体混合溶液滴加时间为3.5小时，过硫酸铵溶液的滴加时间为3小时；过硫酸铵溶液滴加完毕后，恒温反应1小时；待反应物冷却后，用氢氧化钠调节pH至7，即得。在混凝土中掺入0.15%的该聚羧酸减水剂，水灰比为0.28时，水泥净浆流动度为250mm，2小时的净浆流动度损失为30mm，混凝土减水率达22%，初始，1h，1.5h，2h坍落度分别为195mm，185mm，185mm，180mm，28天抗压强度比达125%。
对比例4
一种聚羧酸减水剂，其各组分重量份为：分子量为900的聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯100份、分子量为800的2-甲基烯丙醇聚氧乙烯醚55份、α-环糊精马来酸酐酯25份、丙烯酸20份、过硫酸铵2份、氢氧化钠3份、水500份。将聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯、2-甲基烯丙醇聚氧乙烯醚、磺化环糊精马来酸酐酯、丙烯酸分别加水配制成浓度为25%的溶液，同时将过硫酸铵加10倍的水溶解；采用如下合成方法：将2-甲基烯丙醇聚氧乙烯醚和磺化环糊精马来酸酐酯的混合溶液，通入保护气体氮气，插上冷凝管，搅拌升温至85℃，开始分别滴加聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯和丙烯酸的单体混合溶液以及过硫酸铵溶液；单体混合溶液滴加时间为3.5小时，过硫酸铵溶液的滴加时间为3小时；过硫酸铵溶液滴加完毕后，恒温反应1小时；待反应物冷却后，用氢氧化钠调节pH至7，即得。在混凝土中掺入0.15%的该聚羧酸减水剂，水灰比为0.28时，水泥净浆流动度为255mm，2小时的净浆流动度损失为25mm，混凝土减水率达24%，初始，1h，1.5h，2h坍落度分别为195mm，195mm，185mm，185mm，28天抗压强度比达120%。
前述的实例仅是说明性的，用于解释本发明的特征的一些特征。所附的权利要求旨在要求可以设想的尽可能广的范围，且本文所呈现的实施例仅是根据所有可能的实施例的组合的选择的实施方式的说明。因此，申请人的用意是所附的权利要求不被说明本发明的特征的示例的选择限制。而且在科技上的进步将形成由于语言表达的不准确的原因而未被目前考虑的可能的等同物或子替换，且这些变化也应在可能的情况下被解释为被所附的权利要求覆盖。

Claims (10)

1.一种聚羧酸减水剂，其特征在于，所述聚羧酸减水剂包括如下重量份数的组分：
聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯 100份
2-甲基烯丙醇聚氧乙烯醚 35-75份
磺化环糊精马来酸酐酯 25-50份
丙烯酸 20-30份
过硫酸铵 2-6份
氢氧化钠 3-8份
水 100-700份；
其中，所述磺化环糊精马来酸酐酯是由磺化环糊精和马来酸酐制备而得的。
2.根据权利要求1所述的聚羧酸减水剂，其特征在于，所述聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯的分子量为900-1800。
3.根据权利要求1所述的聚羧酸减水剂，其特征在于，所述2-甲基烯丙醇聚氧乙烯醚的分子质量为700-2000。
4.根据权利要求1所述的聚羧酸减水剂，其特征在于，所述磺化环糊精中，磺化率为5-12%。
5.根据权利要求4所述的聚羧酸减水剂，其特征在于，所述磺化环糊精中，磺化率为6-8%。
6.根据权利要求1所述的聚羧酸减水剂，其特征在于，所述磺化环糊精中，环糊精为α-环糊精、β-环糊精和γ-环糊精中的一种或多种。
7.根据权利要求6所述的聚羧酸减水剂，其特征在于，所述磺化环糊精中，环糊精为α-环糊精或β-环糊精。
8.一种聚羧酸减水剂的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
1）按重量份数称取聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯、2-甲基烯丙醇聚氧乙烯醚、磺化环糊精马来酸酐酯、丙烯酸、过硫酸铵和水；
2）将聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯、2-甲基烯丙醇聚氧乙烯醚、磺化环糊精马来酸酐酯、丙烯酸分别加水配制成浓度为25-45%的溶液，同时将过硫酸铵加适量的水溶解；
3）向反应釜内加入步骤2）所得2-甲基烯丙醇聚氧乙烯醚和磺化环糊精马来酸酐酯的混合溶液，通入保护气体氮气，插上冷凝管，搅拌升温至70-100℃，开始分别滴加步骤2）所得的聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯和丙烯酸的单体混合溶液以及过硫酸铵溶液；单体混合溶液滴加时间为1-3.5小时，过硫酸铵溶液的滴加时间为2-4.5小时；过硫酸铵溶液滴加完毕后，恒温反应1-2小时；
4）待反应物冷却后，用氢氧化钠调节pH至5-7，即得。
9.根据权利要求8所述的聚羧酸减水剂的制备方法，其特征在于，在步骤2）所述浓度为30-40%。
10.根据权利要求8所述的聚羧酸减水剂的制备方法，其特征在于，在步骤3）所述温度为85-95℃。
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