CN112679675B - 一种聚羧酸减水剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开聚羧酸减水剂及其制备方法，其中，聚羧酸减水剂，其特征在于，包括如下重量份的组分：异戊烯基聚氧乙烯醚：200份；不饱和引气型功能单体：20‑80份；不饱和单体：12‑50份；引发剂：0.5‑3.0份；链转移剂：0.5‑2.0份；还原剂：0.1‑1.0份；水：300‑400份；所述不饱和引气型功能单体包括质量比为100：(30～50)：200：(0.1～0.5)的海松酸型树脂酸、对氨基苯酚、乙醇和催化剂。本发明的聚羧酸减水剂通过上述组分自由基共聚反应得到，由于将不饱和引气型功能单体引入聚羧酸减水剂中，能够有效地提高聚羧酸减水剂的引气功能，使得混凝土的和易性好，进而在混凝土中引入微小、均匀、稳定的气泡，从而提高掺和了聚羧酸减水剂的混凝土抗渗透性及抗开裂性能。

Description

一种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，特别涉及一种聚羧酸减水剂及其制备方法。

背景技术

提高混凝土耐久性的关键在于提高混凝土的抗渗透性和抗开裂性能。提高混凝土抗渗透性及抗开裂性能的有效手段之一就是在混凝土中引入大量微小、均匀、封闭、稳定的气泡，以改善混凝土的硬化孔结构。

传统的引气方式是：在混凝土搅拌过程中进行减水剂和引气剂复配，或者采用具有引气功能的木质素磺酸钙对减水剂进行改性。减水剂和引气剂复配过程中，通常出现引气剂与减水剂不相容的问题，降低了引气剂与减水剂的使用效能，导致制得的混凝土出现分层，影响混凝土的强度，甚至出现工程事故；而对于木质素磺酸钙改性的减水剂，由于木质素磺酸钙改性的减水剂的减水性能较低，所以当混凝土中的木质素磺酸钙改性的减水剂掺量过大时，易导致混凝土形成过度缓凝和较大的气泡，从而导致混凝土的强度及抗开裂性能降低。

发明内容

基于此，有必要提供一种能够实现提高混凝土的抗渗透性和抗开裂性能的聚羧酸减水剂及其制备方法。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供一种聚羧酸减水剂，包括如下重量份的组分：

异戊烯基聚氧乙烯醚：200份；

不饱和引气型功能单体：20-80份；

不饱和单体：12-50份；

引发剂：0.5-3.0份；

链转移剂：0.5-2.0份；

还原剂：0.1-1.0份；

水：300-400份；

所述不饱和引气型功能单体包括质量比为100：(30～50)：200：(0.1～0.5)的海松酸型树脂酸、对氨基苯酚、乙醇和催化剂。

优选地，所述聚羧酸减水剂具有如下所示的结构式：

其中：x为1～100的整数，y为1～300的整数，z为1～100的整数，m为1～100的整数，n为10～60的整数。

优选地，所述聚羧酸减水剂的数均分子量为5000～50000。

优选地，所述海松酸型树脂酸为海松酸、异海松酸和山达海松酸中的至少一种。

优选地，所述异戊烯基聚氧乙烯醚的分子量为1200或2400。

优选地，所述不饱和单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羟基乙酯和丙烯酸羟基丙酯中的至少一种。

优选地，所述引发剂为过氧化氢、过硫酸铵和过硫酸钾中的至少一种。

本发明还提供了一种聚羧酸减水剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)将海松酸型树脂酸、对氨基苯酚、乙醇和催化剂加入第一反应容器中，升温至78℃，反应3-5小时，待反应结束后，蒸馏乙醇得不饱和引气型功能单体；

其中，所述海松酸型树脂酸、所述对氨基苯酚、所述乙醇和所述催化剂添加的质量比为100：(30～50)：200：(0.1～0.5)；

(2)按重量份计，将200份异戊烯基聚氧乙烯醚、20-80份所述不饱和引气型功能单体、2-10份不饱和单体和200-300份水加入第二反应容器中混合，搅拌溶解后，向所述第二反应容器中加入0.5-3.0份引发剂，加热到60-85℃；同时向所述第二反应容器中加入第一混合溶液和第二混合溶液，保持温度60-85℃并继续反应0.5-1.0小时，即得聚羧酸减水剂；

其中，所述第一混合溶液包括10-40份不饱和单体和50份水；

所述第二混合溶液包括0.5-2.0份链转移剂、0.1-1.0份还原剂和50份水。

优选地，所述步骤(2)中，同时向所述第二反应容器中滴加第一混合溶液和第二混合溶液，所述第一混合溶液于1.5-3.0小时滴加完毕，所述第二混合溶液于1.5-3.5小时滴加完毕。

优选地，所述步骤(2)中，保持温度60-85℃并继续反应0.5-1.0小时后，加入重量份为5-20份的碱液中和，即得聚羧酸减水剂。

本发明中聚羧酸减水剂的有益效果：与现有技术相比，本发明中提供的聚羧酸减水剂，以乙醇为介质，在催化剂的作用下，具有引气功能的海松酸型树脂酸和对氨基苯酚酰胺化反应得到不饱和引气型功能单体。以水为介质，在引发剂、链转移剂和还原剂的作用下，异戊烯基聚氧乙烯醚、不饱和单体和不饱和引气型功能单体发生自由基共聚反应得到聚羧酸减水剂。相比木质素磺酸钙改性的减水剂，本发明是由异戊烯基聚氧乙烯醚和不饱和单体为原料制备的聚羧酸减水剂，从而聚羧酸减水剂的减水性能优良，使得在混凝土中的掺量小，由于将不饱和引气型功能单体引入聚羧酸减水剂中，能够有效地提高聚羧酸减水剂的引气功能，使得混凝土的和易性好，进而在混凝土中引入微小、均匀、稳定的气泡，从而提高掺和了聚羧酸减水剂的混凝土抗渗透性及抗开裂性能。本发明的聚羧酸减水剂无需和其他引气剂复配，避免引气剂和减水剂复配不相容而导致混凝土分层。

本发明的聚羧酸减水剂可通过调整不饱和引气型功能单体和不饱和单体的重量份数，从而调整异戊烯基聚氧乙烯醚、不饱和引气型功能单体和不饱和单体的比例，使得聚羧酸减水剂的引气含量灵活可控，且产生的气泡的微小均匀、稳定性好、不易破灭。

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的一部分实施例，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作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。

下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的试验材料和试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径获得。以下实施例中的定量试验，均设置三次重复实验，数据为三次重复实验的平均值或平均值±标准差。

另外，全文中的“和/或”包括三个方案，以A和/或B为例，包括A技术方案、B技术方案，以及A和B同时满足的技术方案；另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提供一种聚羧酸减水剂，包括如下重量份的组分：

异戊烯基聚氧乙烯醚：200份；

不饱和引气型功能单体：20-80份；

不饱和单体：12-50份；

引发剂：0.5-3.0份；

链转移剂：0.5-2.0份；

还原剂：0.1-1.0份；

水：300-400份；

其中，不饱和引气型功能单体包括质量比为100：(30～50)：200：(0.1～0.5)的海松酸型树脂酸、对氨基苯酚、乙醇和催化剂。

与现有技术相比，本发明中提供的聚羧酸减水剂，以乙醇为介质，在催化剂的作用下，具有引气功能的海松酸型树脂酸和对氨基苯酚酰胺化反应得到不饱和引气型功能单体。以水为介质，在引发剂、链转移剂和还原剂的作用下，异戊烯基聚氧乙烯醚、不饱和单体和不饱和引气型功能单体发生自由基共聚反应得到聚羧酸减水剂。相比木质素磺酸钙改性的减水剂，本发明是由异戊烯基聚氧乙烯醚和不饱和单体为原料制备的聚羧酸减水剂，从而聚羧酸减水剂的减水性能优良，使得在混凝土中的掺量小；由于将不饱和引气型功能单体引入聚羧酸减水剂中，能够有效地提高聚羧酸减水剂的引气功能，使得混凝土的和易性好，进而在混凝土中引入微小、均匀、稳定的气泡，从而提高掺和了聚羧酸减水剂的混凝土抗渗透性及抗开裂性能。本发明的聚羧酸减水剂无需和其他引气剂复配，避免引气剂和减水剂复配不相容而导致混凝土分层。

本发明的聚羧酸减水剂可通过调整不饱和引气型功能单体和不饱和单体的重量份数，从而调整异戊烯基聚氧乙烯醚、不饱和引气型功能单体和不饱和单体的比例，使得聚羧酸减水剂的引气含量灵活可控，且产生的气泡的微小均匀、稳定性好、不易破灭。

在其中的一些实施例中，聚羧酸减水剂具有如下所示的结构式：

其中：x为1～100的整数，y为1～300的整数，z为1～100的整数，m为1～100的整数，n为10～60的整数。

本发明的聚羧酸减水剂通过分子结构设计，将具有不饱和引气型功能单体作为侧链，和异戊烯基聚氧乙烯醚、不饱和单体发生自由基共聚反应得到上述结构式的聚羧酸减水剂。上述结构式中，在异戊烯基聚氧乙烯醚、不饱和单体和不饱和引气型功能单体的各种基团的协同作用下，以使得本发明的聚羧酸减水剂的减水性能优良和引气效果好。

在其中的一些实施例中，聚羧酸减水剂的数均分子量为5000～50000，使得聚羧酸减水剂的减水性能优良和引气效果好。

在其中的一些实施例中，海松酸型树脂酸为海松酸、异海松酸和山达海松酸中的至少一种，以促进和对氨基苯酚酰胺化反应得到不饱和引气型功能单体。

在其中的一些实施例中，催化剂为浓硫酸和/或对甲苯磺酸，以提高海松酸型树脂酸和对氨基苯酚酰胺化反应的转化效率，从而增加目标产物不饱和引气型功能单体的含量，减少酰胺化反应中的副产物的含量。

在其中的一些实施例中，异戊烯基聚氧乙烯醚的分子量为1200或2400，以保证聚羧酸减水剂的分散性能优良，使得聚羧酸减水剂的减水性能优良。

在其中的一些实施例中，不饱和单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羟基乙酯和丙烯酸羟基丙酯中的至少一种，以保证聚羧酸减水剂的分散性能优良，使得聚羧酸减水剂的减水性能优良。

在其中的一些实施例中，引发剂为过氧化氢、过硫酸铵和过硫酸钾中的至少一种，以引发异戊烯基聚氧乙烯醚、不饱和单体和不饱和引气型功能单体的自由基共聚反应的发生，得到具有减水性能优良和引气效果好的聚羧酸减水剂。

在其中的一些实施例中，链转移剂为巯基乙酸、2-巯基乙醇和3-巯基丙酸中的至少一种，使得异戊烯基聚氧乙烯醚、不饱和单体和不饱和引气型功能单体的自由基共聚反应发生链转移，以调节自由基共聚反应得到的聚羧酸减水剂的相对分子质量，得到具有减水性能优良和引气效果好的聚羧酸减水剂。

在其中的一些实施例中，还原剂选自亚硫酸钠、L-抗坏血酸和甲醛次合硫酸氢钠中的至少一种，以降低异戊烯基聚氧乙烯醚、不饱和单体和不饱和引气型功能单体的自由基共聚反应的活化能，进而提高引发剂的引发效率，得到具有减水性能优良和引气效果好的聚羧酸减水剂。

本发明还提供了一种聚羧酸减水剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)将海松酸型树脂酸、对氨基苯酚、乙醇和催化剂加入第一反应容器中，升温至78℃，反应3-5小时，待反应结束后，蒸馏乙醇得不饱和引气型功能单体；

其中，海松酸型树脂酸、对氨基苯酚、乙醇和催化剂添加的质量比为100：(30～50)：200：(0.1～0.5)；

(2)按重量份计，将200份异戊烯基聚氧乙烯醚、20-80份不饱和引气型功能单体、2-10份不饱和单体和200-300份水加入第二反应容器中混合，搅拌溶解后，向第二反应容器中加入0.5-3.0份引发剂，加热到60-85℃；同时向第二反应容器中加入第一混合溶液和第二混合溶液，保持温度60-85℃并继续反应0.5-1.0小时，即得聚羧酸减水剂；

其中，第一混合溶液包括10-40份不饱和单体和50份水；

第二混合溶液包括0.5-2.0份链转移剂、0.1-1.0份还原剂和50份水。

本发明聚羧酸减水剂的制备方法中，在第一反应容器中，将海松酸型树脂酸和对氨基苯酚溶于乙醇，即乙醇作为酰胺化反应的介质，通过催化剂促进海松酸型树脂酸和对氨基苯酚酰胺化反应以生成不饱和引气型功能单体，减少酰胺化反应中副产物的生成。

反应温度为78℃，反应时间为3-5小时及海松酸型树脂酸、对氨基苯酚、乙醇和催化剂添加的质量比为100：(30～50)：200：(0.1～0.5)以使得生成不饱和引气型功能单体。

在第二反应容器中，在引发剂、链转移剂和还原剂的作用下，异戊烯基聚氧乙烯醚、不饱和单体和不饱和引气型功能单体均溶于水，从而发生自由基共聚反应得到聚羧酸减水剂。

其中，搅拌利于异戊烯基聚氧乙烯醚、不饱和引气型功能单体、不饱和单体溶于水中并充分混合，为自由基共聚反应作前期准备。其中，不饱和单体还提供弱酸性环境，有益于提高引发剂的引发效率。

控制反应温度为60-85℃，在引发剂的作用下开始进行自由基聚合反应，同时向第二反应容器中加入第一混合溶液和第二混合溶液，其中，第一混合溶液为溶于水的不饱和单体，保证不饱和单体引发新的自由基共聚反应，以促使自由基共聚反应完全。其中，第二混合溶液为溶于水的链转移剂和还原剂，链转移剂调节自由基共聚反应得到的聚羧酸减水剂的相对分子质量，还原剂以降低自由基共聚反应的活化能，进而提高引发剂的引发效率，促使在反应体系中生成聚羧酸减水剂。

本发明制备的聚羧酸减水剂具有优良的减水性能和优异的引气功能，与混凝土和易性好，能显著提高混凝土的流动性。聚羧酸减水剂还可通过调整异戊烯基聚氧乙烯醚、不饱和引气型功能单体和不饱和单体的比例，使得聚羧酸减水剂的引气含量灵活可控，且产生的气泡的微小均匀、稳定性好、不易破灭。

在其中的一些实施例中，步骤(2)中，同时向第二反应容器中滴加第一混合溶液和第二混合溶液，第一混合溶液于1.5-3.0小时滴加完毕，第二混合溶液于1.5-3.5小时滴加完毕。

向第二反应容器中同时滴加第一混合溶液和第二混合溶液，以使得第一混合溶液中的不饱和单体与第二反应容器中的异戊烯基聚氧乙烯醚和不饱和引气型功能单体引发新的自由基共聚反应，在第二混合溶液中的链转移剂和还原剂的滴加的作用下，使得自由基共聚反应充分，以制备本发明的聚羧酸减水剂。

在其中的一些实施例中，步骤(2)中，保持温度60-85℃并继续反应0.5-1.0小时后，加入重量份为5-20份的碱液中和，即得聚羧酸减水剂。

一方面，在自由基共聚反应体系中，碱液与多余的自由基反应，使聚羧酸减水剂稳定，另一方面，碱液中和自由基共聚反应体系中多余的酸，使聚羧酸减水剂为中性，利于聚羧酸减水剂的储存。

在其中的一些实施例中，碱液为氢氧化钠溶液和/或氢氧化钾溶液。

优选地，碱液的质量浓度为32％。

在其中的一些实施例中，水可以但不限于为去离子水。

在其中的一些实施例中，第一反应容器和第二反应容器可以但不限于为反应釜。

以下结合优选实施例对本发明的技术方案作进一步的说明。

实施例1：

聚羧酸减水剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)按重量份计，将100份海松酸、40份对氨基苯酚、200份乙醇和0.3份对甲苯磺酸加入第一反应容器中，接上冷凝装置，升温至78℃，搅拌回流反应4小时，待反应结束后，蒸馏乙醇得不饱和引气型功能单体；

(2)按重量份计，将200份异戊烯基聚氧乙烯醚(分子量为1200)、30份不饱和引气型功能单体、5份丙烯酸和250份去离子水加入第二反应容器中混合，加热到70℃，搅拌溶解后，向第二反应容器中加入2.5份过氧化氢；同时向第二反应容器中滴加第一混合溶液和第二混合溶液，第一混合溶液于2.5小时滴加完毕，第二混合溶液于3.0小时滴加完毕，保持温度70℃并继续反应1.0小时，加入12份质量浓度为32％的氢氧化钠中和，即得聚羧酸减水剂；

其中，第一混合溶液包括15份丙烯酸、5份丙烯酸羟乙酯和50份去离子水混合得到；第二混合溶液包括1.2份3-巯基丙酸、0.4份L-抗坏血酸和50份去离子水混合得到。

实施例2：

聚羧酸减水剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)按重量份计，将100份异海松酸、45份对氨基苯酚、200份乙醇和0.3份浓硫酸加入第一反应容器中，接上冷凝装置，升温至78℃，搅拌回流反应4小时，待反应结束后，蒸馏乙醇得不饱和引气型功能单体；

(2)按重量份计，将200份异戊烯基聚氧乙烯醚(分子量为2400)、50份不饱和引气型功能单体、5份丙烯酸和250份去离子水加入第二反应容器中混合，加热到70℃，搅拌溶解后，向第二反应容器中加入3.0份过氧化氢；同时向第二反应容器中滴加第一混合溶液和第二混合溶液，第一混合溶液于2.5小时滴加完毕，第二混合溶液于3.0小时滴加完毕，保持温度70℃并继续反应1.0小时，加入12份质量浓度为32％的氢氧化钠中和，即得聚羧酸减水剂；

其中，第一混合溶液包括15份甲基丙烯酸、5份丙烯酸羟丙酯和50份去离子水混合得到；第二混合溶液包括1.2份3-巯基丙酸、0.4份L-抗坏血酸和50份去离子水混合得到。

实施例3：

聚羧酸减水剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)按重量份计，将100份山达海松酸、40份对氨基苯酚、200份乙醇和0.3份对甲苯磺酸加入第一反应容器中，接上冷凝装置，升温至78℃，搅拌回流反应4小时，待反应结束后，蒸馏乙醇得不饱和引气型功能单体；

(2)按重量份计，将200份异戊烯基聚氧乙烯醚(分子量为2400)、50份不饱和引气型功能单体、5份丙烯酸和250份去离子水加入第二反应容器中混合，搅拌溶解后，向第二反应容器中加入2.0份过硫酸铵，加热到75℃；同时向第二反应容器中滴加第一混合溶液和第二混合溶液，第一混合溶液于2.5小时滴加完毕，第二混合溶液于3.0小时滴加完毕，保持温度75℃并继续反应1.0小时，加入10份质量浓度为32％的氢氧化钠中和，即得聚羧酸减水剂；

其中，第一混合溶液包括15份丙烯酸、8份丙烯酸羟乙酯和50份去离子水混合得到；第二混合溶液包括1.0份巯基乙酸、0.35份L-抗坏血酸和50份去离子水混合得到。

实施例4：

聚羧酸减水剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)按重量份计，将100份海松酸、35份对氨基苯酚、200份乙醇和0.3份对甲苯磺酸加入第一反应容器中，接上冷凝装置，升温至78℃，搅拌回流反应4小时，待反应结束后，蒸馏乙醇得不饱和引气型功能单体；

(2)按重量份计，将200份异戊烯基聚氧乙烯醚(分子量为2400)、70份不饱和引气型功能单体、5份丙烯酸和250份去离子水加入第二反应容器中混合，搅拌溶解后，向第二反应容器中加入2.0份过硫酸铵，加热到75℃；同时向第二反应容器中滴加第一混合溶液和第二混合溶液，第一混合溶液于2.5小时滴加完毕，第二混合溶液于3.5小时滴加完毕，保持温度75℃并继续反应1.0小时，加入10份质量浓度为32％的氢氧化钠中和，即得聚羧酸减水剂；

其中，第一混合溶液包括18份丙烯酸、10份丙烯酸羟乙酯和50份去离子水混合得到；第二混合溶液包括1.0份2-巯基乙醇、0.35份甲醛次合硫酸氢钠和50份去离子水混合得到。

实施例5：

聚羧酸减水剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)按重量份计，将100份海松酸、40份对氨基苯酚、200份乙醇和0.3份对甲苯磺酸加入第一反应容器中，接上冷凝装置，升温至78℃，搅拌回流反应4小时，待反应结束后，蒸馏乙醇得不饱和引气型功能单体；

(2)按重量份计，将200份异戊烯基聚氧乙烯醚(分子量为2400)、80份不饱和引气型功能单体、5份丙烯酸和250份去离子水加入第二反应容器中混合，搅拌溶解后，向第二反应容器中加入2.5份过硫酸铵，加热到75℃；同时向第二反应容器中滴加第一混合溶液和第二混合溶液，第一混合溶液于2.5小时滴加完毕，第二混合溶液于3.5小时滴加完毕，保持温度75℃并继续反应1.0小时，加入10份质量浓度为32％的氢氧化钠中和，即得聚羧酸减水剂；

其中，第一混合溶液包括20份丙烯酸、10份丙烯酸羟丙酯和50份去离子水混合得到；第二混合溶液包括1.2份巯基乙酸、0.35份L-抗坏血酸和50份去离子水混合得到。

性能实验：

对比例1为一种常见的减水型PCE聚羧酸减水剂，对比例2为减水型PCE聚羧酸减水剂与传统松香类引气剂复配(引气剂为减水剂掺量的0.1％)。

将实施例1～5制备的聚羧酸减水剂和对比例1、对比例2进行对比试验。

采用南方P.O42.5R水泥，掺量为胶材质量的2.0％(折固0.20％)，根据GB 8076-2008《混凝土外加剂》和GBT 50081-2002《普通混凝土力学性能实验方法》，检测其不同的性能指标，混凝土配合比见表1。

表1.C30混凝土配合比

水泥	煤灰	矿粉	细砂	机制砂	碎石	水	外加剂
								P.O42.5R	II级	S95	1.2	3.0	5-25	自来水	折固0.20％
250	52	60	302	518	980	165	2.0％

表2掺和聚羧酸减水剂的混凝土性能测试结果

由表2实验结果可知，在减水率测试结果中，实施例1～5的减水率略大于对比例1和对比例2的减水率，即本发明中的聚羧酸减水剂的减水性能优良。在含气量、泡含量及相容性的测试结果中，对比例1的含气量低且泡含量高，说明对比例1的聚羧酸减水剂与混凝土掺和过程中，气泡少而大，从而使混凝土的抗渗透性和抗开裂性能低；对比例2的含气量高于对比例1，但泡含量还是较高，而且对比例2中的含气量1小时后会下降，说明对比例2的复配聚羧酸减水剂与混凝土掺和过程中，对比例2的复配聚羧酸减水剂与混凝土的相容性差，气泡多但大，且气泡不稳定、不均匀，从而使混凝土的抗渗透性和抗开裂性能低；实施例1～5的含气量均高于对比例1和对比例2，实施例1～5的泡含量均低于对比例1和对比例2，且实施例1～5的含气量经过1小时后相差不大，说明本发明的聚羧酸减水剂与混凝土掺和过程中，本发明的聚羧酸减水剂不仅与混凝土相容性好，气泡多、小、稳定、均匀，即本发明的聚羧酸减水剂显著提升引气量，大幅延长气泡的维持稳定的时间，显著增加了微沫气泡含量，从而提高混凝土的抗渗透性和抗开裂性能。

由表2实验结果可知，对比实施例1～5的测试数据，本发明的聚羧酸减水剂由于调整不饱和引气型功能单体和不饱和单体的重量份份数，从而调整异戊烯基聚氧乙烯醚、不饱和引气型功能单体和不饱和单体的比例，使得聚羧酸减水剂的引气含量灵活可控，且产生的气泡的微小均匀、稳定性好、不易破灭，以提高掺和了聚羧酸减水剂的混凝土的抗渗透性和抗开裂性能。

由表2实验结果可知，在初始坍落度、扩展度以及混凝土强度的测试结果中，相比对比例1和对比例2，掺和了实施例1～5的聚羧酸减水剂的混凝土坍落度、扩展度以及强度均较好。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种聚羧酸减水剂，其特征在于，包括如下重量份的组分：

异戊烯基聚氧乙烯醚：200份；

不饱和引气型功能单体：20-80份；

不饱和单体：12-50份；

引发剂：0.5-3.0份；

链转移剂：0.5-2.0份；

还原剂：0.1-1.0份；

水：300-400份；

所述不饱和引气型功能单体为将海松酸型树脂酸、对氨基苯酚、乙醇和催化剂加入第一反应容器中，升温至78℃，反应3-5小时，待反应结束后，蒸馏乙醇得到，其中，所述海松酸型树脂酸、所述对氨基苯酚、所述乙醇和所述催化剂添加的质量比为100：(30～50)：200：(0.1～0.5)；

所述不饱和单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羟基乙酯、和丙烯酸羟基丙酯的至少一种。

2.根据权利要求1所述的聚羧酸减水剂，其特征在于，所述聚羧酸减水剂具有如下所示的结构式：

其中：x为1～100的整数，y为1～300的整数，z为1～100的整数，m为1～100的整数，n为10～60的整数。

3.根据权利要求1所述的聚羧酸减水剂，其特征在于，所述聚羧酸减水剂的数均分子量为5000～50000。

4.根据权利要求1所述的聚羧酸减水剂，其特征在于，所述海松酸型树脂酸为海松酸、异海松酸和山达海松酸中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的聚羧酸减水剂，其特征在于，所述异戊烯基聚氧乙烯醚的分子量为1200或2400。

6.根据权利要求1所述的聚羧酸减水剂，其特征在于，所述引发剂为过氧化氢、过硫酸铵和过硫酸钾中的至少一种。

7.一种聚羧酸减水剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将海松酸型树脂酸、对氨基苯酚、乙醇和催化剂加入第一反应容器中，升温至78℃，反应3-5小时，待反应结束后，蒸馏乙醇得不饱和引气型功能单体；

其中，所述海松酸型树脂酸、所述对氨基苯酚、所述乙醇和所述催化剂添加的质量比为100：(30～50)：200：(0.1～0.5)；

(2)按重量份计，将200份异戊烯基聚氧乙烯醚、20-80份所述不饱和引气型功能单体、2-10份不饱和单体和200-300份水加入第二反应容器中混合，搅拌溶解后，向所述第二反应容器中加入0.5-3.0份引发剂，加热到60-85℃；同时向所述第二反应容器中加入第一混合溶液和第二混合溶液，保持温度60-85℃并继续反应0.5-1.0小时，即得聚羧酸减水剂；

其中，所述第一混合溶液包括10-40份不饱和单体和50份水；

所述第二混合溶液包括0.5-2.0份链转移剂、0.1-1.0份还原剂和50份水

所述不饱和单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羟基乙酯、和丙烯酸羟基丙酯的至少一种。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，同时向所述第二反应容器中滴加第一混合溶液和第二混合溶液，所述第一混合溶液于1.5-3.0小时滴加完毕，所述第二混合溶液于1.5-3.5小时滴加完毕。

9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，保持温度60-85℃并继续反应0.5-1.0小时后，加入重量份为5-20份的碱液中和，即得聚羧酸减水剂。