CN107501481A - 一种交联保坍型聚羧酸减水剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种交联保坍型聚羧酸减水剂及其制备方法，包括以下步骤：将水、不饱和聚氧乙烯醚、有机羧酸、交联剂、氧化性引发剂投入反应釜中，搅拌至溶解，在投入氧化性引发剂后，加热至30‑60℃，向其中同时滴加己配置的A液和B液，A液滴加3.0小时，B液滴加3.5h，保温1h后，加碱液中和至pH为6一7，补水至固含量为40％，得到保坍型聚羧酸减水剂；所述的A液为有机羧酸、丙烯酸烷基脂类单体、丙烯酰胺类单体和水；所述的B液为还原性催化剂、链转移剂和水，本发明的优点在于：具有优良的长效的坍落度保持性，可使混凝土在4小时内的坍落度保持合格指标，可应用于需要混凝土保持长时间坍落度的施工场合。

Description

一种交联保坍型聚羧酸减水剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及混凝土外加剂技术领域，具体为一种交联保坍型聚羧酸减水剂及其制备方法。
背景技术
聚羧酸减水剂是第三代高性能混凝土外加剂，具有掺量低、分散性好、分子结构上自由度大等优点，己经广泛应用于各种混凝土工程，并取得了良好的效果。但在实际应用过程中，也存在一些问题，如坍落度损失过快、适应性不良、加水量敏感等问题，在一定程度上制约了聚羧酸减水剂的应用，同时也影响工程质量。
针对混凝土坍落度损失快的问题，中国公开号为CN106800622A公开了一种缓释保坍型聚羧酸减水剂及其制备方法，该发明中的聚羧酸高分子主链上引入碱水解基团，在混凝土拌合后，水泥水化过程呈碱性，聚羧酸高分子链上的碱水解基团不断水解，释放出羧基，使聚羧酸分子的减水性能不断随之释放，该种减水剂显著改进了混凝土的保坍性能，混凝土可保持 1～2小时坍落度，但在某些混凝土使用场合，混凝土需要保持3～4小时坍落度，上述减水剂就不能满足要求。
发明内容
针对背景技术中存在的问题，本发明提供了一种交联保坍型聚羧酸减水剂及其制备方法，旨在进一步提高混凝土长效保坍性能。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种交联保坍型聚羧酸减水剂及其制备方法，包括以下步骤：
将水、不饱和聚氧乙烯醚、有机羧酸、交联剂、氧化性引发剂投入反应釜中，搅拌至溶解，在投入氧化性引发剂后，加热至30-60℃，向其中同时滴加己配置的A液和B液，A液滴加3.0小时，B液滴加3.5h，保温1h 后，加碱液中和至pH为6一7，补水至固含量为40％，得到保坍型聚羧酸减水剂；
所述的A液为有机羧酸、丙烯酸烷基脂类单体、丙烯酰胺类单体和水；
所述的B液为还原性催化剂、链转移剂和水。
作为本发明一种优选的技术方案，所述的不饱和聚氧乙烯醚为甲基丙烯醇聚氧乙烯醚、异戊烯醇聚氧乙烯醚和甲氧基聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯、甲氧基聚氧乙烯醚丙烯酸酯等，所述不饱和聚氧乙烯醚的分子量为1000一 3000。
作为本发明一种优选的技术方案，所述的有机羧酸为丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸酐、富马酸、衣康酸中一种或多种。
作为本发明一种优选的技术方案，所述的丙烯酸烷基脂类单体为丙烯酸甲醋、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸羟乙脂、丙烯酸羟丙酯中的一种或多种。
作为本发明一种优选的技术方案，所述的丙烯酰胺类单体为丙烯酰胺,N-N二甲基丙烯酰胺或2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸甲基丙磺酸中的一种或多种。
作为本发明一种优选的技术方案，所述的氧化性引发剂为双氧水、过硫酸类化合物中的一种或多种。
作为本发明一种优选的技术方案，所述的交联剂为双烯丙基封端聚氧乙烯醚、聚氧乙烯醚双丙烯酸酯、聚氧乙烯醚双甲基丙烯酸酯中的一种或多种。其中聚氧乙烯醚的分子量为200～2000。
作为本发明一种优选的技术方案，所述的链转移剂为巯基丙酸或巯基乙酸中的一种或两种。
作为本发明一种优选的技术方案，所述的还原性催化剂为吊白块，维生素C或亚硫酸氢钠中的一种或多种。
作为本发明一种优选的技术方案，上述物料的比例为：不饱和聚氧乙烯醚：有机羧酸：交联剂：丙烯酸烷基脂类单体：丙烯酰胺类单体：氧化性引发剂：还原性催化剂：链转移剂＝1：0.1～0.4：0.005～0.01：0.05～ 0.2:0.02～0.1:0.005～0.02:0.002～0.01:0.01～0.02。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明中的交联剂与高分子主链以脂基连接，在水泥碱性环境下可发生水解，可释放出被交联的各分子，会不断释放减水性能，在2小时内的混凝土保坍性能，由减水剂分子上丙烯酸烷基醋和酰胺类单体在水泥碱性环境下均可发生水解，释放减水性能而保持混凝土坍落度；在2～4小时混凝土保坍性能，由交联剂与高分子主链连接脂基在水泥碱性环境下均发生水解，释放出被交联的各分子，不断释放减水性能而保持混凝土坍落度，具有优良的长效的坍落度保持性，可使混凝土在4小时内的坍落度保持合格指标，可应用于需要混凝土保持长时间坍落度的施工场合。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：在1000m1圆底三口烧瓶中加入210g水、200g甲基丙烯醇聚氧乙烯醚,8.0马来酸酐、丙烯酸羟丙酯、1.0克双烯丙基封端聚氧乙烯醚和2.0g双氧水作为反应底液；配制A溶液:15.0g丙烯酸、1.5克巯基丙酸和40g水混匀放于滴液漏斗中；配制B溶液:将1.0克维C和60g水混匀放于滴液漏斗中，搅拌至烧瓶中单体溶解，并升温至60℃，立即同时开始滴加A液和B液，A溶液3.0小时同时滴完，B溶液3.5小时滴完，继续保温反应1小时后，加入7.5克32％的氢氧化钠溶液，调节溶液pH值为6—7，补水得到40％的保坍型聚羧酸减水剂母液。
实施例2：在1000m1圆底三口烧瓶中加入210g水、200g甲基丙烯醇聚氧乙烯醚,12g富马酸、1.0克聚氧乙烯醚双丙烯酸酯和6.0gAMPS作为反应底液、2.0g过硫酸胺和1.0g双氧水；配制A溶液：将20g丙烯酸甲酯、 2.0克巯基丙酸和30g水混匀放于滴液漏斗中；配制B溶液：将0.5克吊白块和60g水混匀放于滴加瓶中，搅拌至烧瓶中单体溶解，并升温至40℃，立即同时开始滴加A液和B液，A液3.0小时滴完，B液3.5小时滴完，继续保温反应1小时后，加入8.0克32％的氢氧化钠溶液，调节溶液pH值为 6—7，补水得到40％的保坍型聚羧酸减水剂母液。
实施例3：在1000m1圆底三口烧瓶中加入210g水、200异戊烯醇聚氧乙烯醚,12g衣康酸、1.0克聚氧乙烯醚双甲基丙烯酸酯、10gN-N二甲基丙烯酰胺、3.0g过硫酸胺作为反应底液；配制A溶液：24g丙烯酸羟丙酯、 1.5克巯基丙酸和40g水混匀放于滴加漏斗中；配制B溶液：将0.2克吊白块和0.4克维C和60g水混匀放于滴加瓶漏斗中，搅拌至烧瓶中单体溶解，并升温至50℃，立即同时开始滴加A液和B液，A液3.0小时滴完，B液 3.5小时滴完，继续保温反应1小时后，加入8.0克32％的氢氧化钠溶液，调节溶液pH值为6—7，补水得到40％的保坍型聚羧酸减水剂母液。
现以通用型聚羧酸减水剂GTS-102为对比例，混凝土性能(混凝土配合比参照GB8076-2008)对比测试见附表：
由上述测试结果可以看出本发明的交联保坍型聚羧酸减水剂的坍落度经时损失较小，3天和28天抗压强度符合要求，并高于通用型聚羧酸减水剂，说明掺加保坍型减水剂的混凝土水化更完全。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种交联保坍型聚羧酸减水剂及其制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将水、不饱和聚氧乙烯醚、有机羧酸、交联剂、氧化性引发剂投入反应釜中，搅拌至溶解，在投入氧化性引发剂后，加热至30-60℃，向其中同时滴加己配置的A液和B液，A液滴加3.0小时，B液滴加3.5h，保温1h后，加碱液中和至pH为6一7，补水至固含量为40％，得到保坍型聚羧酸减水剂；
所述的A液为有机羧酸、丙烯酸烷基脂类单体、丙烯酰胺类单体和水；
所述的B液为还原性催化剂、链转移剂和水。
2.根据权利要求1所述的一种交联保坍型聚羧酸减水剂及其制备方法，其特征在于：所述的不饱和聚氧乙烯醚为甲基丙烯醇聚氧乙烯醚、异戊烯醇聚氧乙烯醚和甲氧基聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯、甲氧基聚氧乙烯醚丙烯酸酯等，所述不饱和聚氧乙烯醚的分子量为1000一3000。
3.根据权利要求1所述的一种交联保坍型聚羧酸减水剂及其制备方法，其特征在于：所述的有机羧酸为丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸酐、富马酸、衣康酸中一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种交联保坍型聚羧酸减水剂及其制备方法，其特征在于：所述的丙烯酸烷基脂类单体为丙烯酸甲醋、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸羟乙脂、丙烯酸羟丙酯中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的一种交联保坍型聚羧酸减水剂及其制备方法，其特征在于：所述的丙烯酰胺类单体为丙烯酰胺,N-N二甲基丙烯酰胺或2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸甲基丙磺酸中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的一种交联保坍型聚羧酸减水剂及其制备方法，其特征在于：所述的氧化性引发剂为双氧水、过硫酸类化合物中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的一种交联保坍型聚羧酸减水剂及其制备方法，其特征在于：所述的交联剂为双烯丙基封端聚氧乙烯醚、聚氧乙烯醚双丙烯酸酯、聚氧乙烯醚双甲基丙烯酸酯中的一种或多种，其中聚氧乙烯醚的分子量为200～2000。
8.根据权利要求1所述的一种交联保坍型聚羧酸减水剂及其制备方法，其特征在于：所述的链转移剂为巯基丙酸或巯基乙酸中的一种或两种。
9.根据权利要求1所述的一种交联保坍型聚羧酸减水剂及其制备方法，其特征在于：所述的还原性催化剂为吊白块，维生素C或亚硫酸氢钠中的一种或多种。
10.根据权利要求1所述的一种交联保坍型聚羧酸减水剂及其制备方法，其特征在于：上述物料的比例为：不饱和聚氧乙烯醚：有机羧酸：交联剂：丙烯酸烷基脂类单体：丙烯酰胺类单体：氧化性引发剂：还原性催化剂：链转移剂＝1：0.1～0.4：0.005～0.01：0.05～0.2:0.02～0.1:0.005～0.02:0.002～0.01:0.01～0.02。
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Application publication date: 20171222