CN112708052A - 一种醚类降粘型水化调节剂及其制备方法 - Google Patents

一种醚类降粘型水化调节剂及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112708052A
CN112708052A CN202011192175.9A CN202011192175A CN112708052A CN 112708052 A CN112708052 A CN 112708052A CN 202011192175 A CN202011192175 A CN 202011192175A CN 112708052 A CN112708052 A CN 112708052A
Authority
CN
China
Prior art keywords
acid
ether
unsaturated
ester
viscosity
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202011192175.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112708052B (zh
Inventor
官梦芹
蒋卓君
方云辉
李祥河
林添兴
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kezhijie New Material Group Zhejiang Co ltd
Shaanxi Kzj New Materials Co ltd
Kezhijie New Material Group Guizhou Co ltd
Original Assignee
Kezhijie New Material Group Zhejiang Co ltd
Shaanxi Kzj New Materials Co ltd
Kezhijie New Material Group Guizhou Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kezhijie New Material Group Zhejiang Co ltd, Shaanxi Kzj New Materials Co ltd, Kezhijie New Material Group Guizhou Co ltd filed Critical Kezhijie New Material Group Zhejiang Co ltd
Priority to CN202011192175.9A priority Critical patent/CN112708052B/zh
Publication of CN112708052A publication Critical patent/CN112708052A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112708052B publication Critical patent/CN112708052B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F283/00—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers provided for in subclass C08G
    • C08F283/06—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers provided for in subclass C08G on to polyethers, polyoxymethylenes or polyacetals
    • C08F283/065—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers provided for in subclass C08G on to polyethers, polyoxymethylenes or polyacetals on to unsaturated polyethers, polyoxymethylenes or polyacetals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B24/00—Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
    • C04B24/16—Sulfur-containing compounds
    • C04B24/161—Macromolecular compounds comprising sulfonate or sulfate groups
    • C04B24/163—Macromolecular compounds comprising sulfonate or sulfate groups obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C04B24/165—Macromolecular compounds comprising sulfonate or sulfate groups obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds containing polyether side chains
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B24/00—Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
    • C04B24/24—Macromolecular compounds
    • C04B24/26—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C04B24/2688—Copolymers containing at least three different monomers
    • C04B24/2694—Copolymers containing at least three different monomers containing polyether side chains

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

本发明涉及混凝土外加剂技术领域，特别涉及一种醚类降粘型水化调节剂及其制备方法，其中，一种醚类降粘型水化调节剂由不饱和酯类单体、不饱和羧酸/酸酐、不饱和羧酸酯、不饱和磺酸盐和聚醚大单体共聚制得。本发明提供的醚类降粘型水化调节剂通过在聚合物分子结构中引入多元羧酸酯结构、氨基、环烷基、磺酸基、羧酸根结构、烯丙基醚结构，使聚合物轻度交联，能够有效的降低混凝土的粘度；分子结构中的酯基在混凝土碱性条件下水解，逐渐释放出具有降低水化热的环戊基氨基基团，能有效的调节混凝土的水化热，延长散热时间，从而在一定程度上能有效防止混凝土开裂问题，能提高混凝土的耐久性。

Description

一种醚类降粘型水化调节剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及混凝土外加剂技术领域，特别涉及一种醚类降粘型水化调节剂及其制备方法。
背景技术
随着社会的发展，科技水平不断的提高，建筑行业技术也是突飞猛进，高强混凝土因为其具有较高的耐久性、降低能源的消耗和降低成本的优势被广泛的应用于国家的很多工程项目中。同时高强混凝土也存在了很多缺点，表现最为突出的就是混凝土的粘度很大，粘度太大会给施工带来很多问题，从而阻碍了它的快速发展。
造成混凝土粘度太大的原因有很多，混凝土的水灰比、砂石级配、砂石形貌、砂率、掺和料的种类及用量、砂石的含泥、外加剂种类及用量等都会对混凝土的粘度造成影响。由于自然资源受限，优质的矿物掺和料和优质的颗粒级配的骨料供不应求，且成本特别高，所以选用优质混凝土材料来控制混凝土的粘度不现实。
在实际生产施工过程中，为了达到高强的目的，一种是采用降低用水量的方法，这种方法会导致新拌混凝土的粘度大，泵送困难，泵送过程中时常发生堵泵现象，严重的会造成安全事故；另一种是通过提高减水剂的掺量方法，这种方法可以使混凝土的流动度变大，粘度能够有效的降低，但是混凝土容易出现滞后泌水、离析等不良现象，这种混凝土应用于工程中常出现强度不达标、出现裂缝，表观空洞等工程质量问题。
又如公开号为CN111704698A，公开日为2020年09月25日，名称为《一种超支化降粘型聚羧酸减水剂的制备方法》公开了将丙烯酸酯类与烯丙基胺或者醇胺类物质通过双键加成或者迈克尔加成反应，在有机溶剂和高温条件下反应得到中间单体，中间单体再与含多羟基单体反应继续反应即得不同种类的超支化功能单体，将超支化功能单体与不饱和羧酸、含憎水性基团的酯类单体通过自由基聚合接到分子量为1200或2400的TPEG大单体上，即可得到一种超支化降粘型聚羧酸减水剂，该降粘型减水剂分子量小，含有憎水基团以及超支化结构，在拥有良好的分散性和坍落度保持性的基础上拥有很好的降粘效果。
但是由于水泥矿物的水化是放热反应,混凝土的热传导性较低,混凝土产生的水化热造成混凝土内部温度快速上升。由于混凝土外部的散热而在混凝土内外之间形成温度梯度,产生较大的温度应力,导致产生温度裂缝。因此亟需开发一种具有降低混凝土粘度，调节混凝土水化热释放的降粘型水化调节剂。
发明内容
为解决背景技术中提到的由于水化热释放导致产生温度裂缝的问题，本发明提供了一种醚类降粘型水化调节剂，其中，由不饱和酯类单体、不饱和羧酸/酸酐、不饱和羧酸酯、不饱和磺酸盐和聚醚大单体共聚制得。
在上述结构的基础上，进一步地，所述不饱和酯类单体包括至少两种含有不同数量羧酸酯结构的不饱和酯类单体。
在上述结构的基础上，进一步地，所述不饱和酯类单体由多元醇单烯丙基醚和环烷基氨基羧酸/羧酸酯经酯化反应得到。
在上述结构的基础上，进一步地，所述多元醇单烯丙基醚和环烷基氨基羧酸/羧酸酯的摩尔比为1:(0.5～3)。
在上述结构的基础上，进一步地，所述多元醇单烯丙基醚为季戊四醇单烯丙基醚，所述环烷基氨基羧酸/羧酸酯为环戊基氨基羧酸/羧酸酯。
在上述方案的基础上，进一步地，所述环戊基氨基羧酸/羧酸酯为3-氨基-3-环戊基丙酸、2-氨基-3-环戊基丙酸、3-氨基-2-环戊基丙酸、(环戊基氨基)乙酸、3-(环戊基氨基)丙酸、2-氨基-2-环戊基丙酸、(环戊基-甲基-氨基)-乙酸、2-氨基环戊基丙酸甲酯、甲基氨基(环戊基)乙酸甲酯中的至少一种。
在上述方案的基础上，进一步地，所述不饱和酯类单体、不饱和羧酸/酸酐、不饱和羧酸酯、不饱和磺酸盐和聚醚大单体的质量比为(4～15):(10～30)：(3～16)：(0.2～5):200。
在上述方案的基础上，进一步地，所述聚醚大单体的分子量为600-6000的烯丙基聚乙二醇、3-甲基-3-丁烯-1-聚乙二醇、2-甲基烯丙基聚乙二醇、乙烯基乙二醇醚、4-羟丁基乙烯基醚中的至少一种。
在上述方案的基础上，进一步地，所述不饱和羧酸/酸酐为丙烯酸、甲基丙烯酸、富马酸、衣康酸、马来酸酐和衣康酸酐中的至少一种。
在上述方案的基础上，进一步地，所述不饱和羧酸酯为丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸异辛酯和甲基丙烯酸甲酯中的至少一种。
在上述方案的基础上，进一步地，所述不饱和磺酸盐为烯丙基磺酸钠、苯乙烯磺酸钠、乙烯基磺酸钠、甲基丙烯磺酸钠、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸中的至少一种。
本发明还提供一种醚类降粘型水化调节剂的制备方法，所述方法包括：
(1)将不饱和酯类单体、不饱和羧酸/酸酐、不饱和羧酸酯、不饱和磺酸盐和聚醚大单体加水溶解制得共聚单体混合物溶液；
(2)将所述共聚单体混合物溶液进行共聚反应制得醚类降粘型水化调节剂。
本发明提供的制备方法通过多元醇单烯丙基醚和环烷基氨基羧酸/羧酸酯经酯化反应得到具有单个酯基、两个酯基和三个酯基的不饱和酯类小单体，再将制备的不饱和酯类小单体与聚醚大单体、不饱和羧酸/酸酐、不饱和羧酸酯、不饱和磺酸盐共聚即得醚类降粘型水化调节剂。
在上述方案的基础上，进一步地，所述共聚反应还包括引发剂，所述引发剂为水溶性无机过氧类引发剂、水溶性氧化还原引发体系或水溶性偶氮引发剂。
在上述方案的基础上，进一步地，所述共聚反应还包括分子量调节剂，所述分子量调节剂为巯基乙酸、巯基丙酸、巯基乙醇、异丙醇、次磷酸钠、磷酸三钠、甲酸钠、乙酸钠和十二硫醇中的至少一种。
在上述方案的基础上，进一步地，所述共聚反应温度为5～60℃。
在上述方案的基础上，进一步地，所述醚类降粘型水化调节剂的pH为5～7。
本发明提供的醚类降粘型水化调节剂，与现有的技术相比，具有以下技术原理和有益效果：
1、通过在聚合物分子结构中引入多元羧酸酯结构、氨基、环烷基、磺酸基、羧酸根结构、烯丙基醚结构，使聚合物轻度交联，能够有效的降低混凝土的粘度；
2、分子结构中的酯基在混凝土碱性条件下水解，逐渐释放出具有降低水化热的环烷基氨基基团，能有效的调节混凝土的水化热，延长散热时间，从而在一定程度上能有效防止混凝土开裂问题，能提高混凝土的耐久性；
3、兼具了抗泥和保坍的功效，分子结构中的酯基会逐渐水解，保坍效果持续时间可以根据实际情况进行调整，特别适用于含泥量和含粉量高的机制砂混凝土。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合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。
本发明还提供一种醚类降粘型水化调节剂的制备方法，具体包括如下制备步骤：
(1)酯化反应：将季戊四醇单烯丙基醚、环戊基氨基羧酸/羧酸酯和阻聚剂装入到装有冷凝装置的反应釜中，在氮气保护下，升温至80～120℃，再加入催化剂，保温反应2～8h，期间用抽真空或通氮气带水的方法除去水，反应结束后降至室温，得到不饱和酯类单体；
其中，所述季戊四醇单烯丙基醚和环戊基氨基羧酸/羧酸酯的摩尔比为1:(0.5～3)；所述第一酯化反应的催化剂的用量为季戊四醇单烯丙基醚和环戊基氨基羧酸/羧酸酯总质量的0.2％～3.0％，所述第一酯化反应的阻聚剂用量为季戊四醇单烯丙基醚和环戊基氨基羧酸/羧酸酯0.5％～3.0％；
具体地，所述环戊基氨基羧酸/羧酸酯为3-氨基-3-环戊基丙酸、2-氨基-3-环戊基丙酸、3-氨基-2-环戊基丙酸、(环戊基氨基)乙酸、3-(环戊基氨基)丙酸、2-氨基-2-环戊基丙酸、(环戊基-甲基-氨基)-乙酸、2-氨基环戊基丙酸甲酯、甲基氨基(环戊基)乙酸甲酯中的至少一种；
所述第一酯化反应的催化剂为浓硫酸、苯磺酸、对甲苯磺酸、乙基磺酸和二甲氨基吡啶中的至少一种；
所述第一酯化反应的阻聚剂为对苯二酚、吩噻嗪和二苯胺中的至少一种；
(2)单体共混：将步骤(1)制得的不饱和酯类单体、不饱和羧酸/酸酐、不饱和羧酸酯、不饱和磺酸盐、聚醚大单体以(4～15):(10～30)：(3～16)：(0.2～5):200的质量比混合，并加入水使得其溶解，得到共聚单体混合物溶液；
其中，所述聚醚大单体为分子量为600-6000的烯丙基聚乙二醇、3-甲基-3-丁烯-1-聚乙二醇、2-甲基烯丙基聚乙二醇、乙烯基乙二醇醚、4-羟丁基乙烯基醚中的至少一种；
所述不饱和羧酸/酸酐为丙烯酸、甲基丙烯酸、富马酸、衣康酸、马来酸酐和衣康酸酐中的至少一种；
所述不饱和羧酸酯为丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸异辛酯和甲基丙烯酸甲酯中的至少一种；
所述不饱和磺酸盐为烯丙基磺酸钠、苯乙烯磺酸钠、乙烯基磺酸钠、甲基丙烯磺酸钠、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸中的至少一种；
(3)共聚反应：将共聚单体混合物溶液、引发剂水溶液及分子量调节剂水溶液滴入水中进行反应，反应温度为5～60℃，滴加时间为1.0～4.0h，滴加完毕后保温0～3.0h，得共聚产物；
其中，所述步骤(2)和步骤(3)所用水的总量使得所述共聚产物的质量浓度为20％～80％，所述引发剂的用量为共聚单体混合物溶液中溶质的总质量的0.5％～3.0％，所述分子量调节剂的用量为共聚单体混合物溶液中溶质的总质量的0.2％～2.0％；
所述引发剂为水溶性无机过氧类引发剂、水溶性氧化还原引发体系或水溶性偶氮引发剂；
即，所述水溶性无机过氧类引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾中的至少一种；
所述水溶性氧化还原引发体系为双氧水-吊白块、双氧水-抗坏血酸、过硫酸盐-亚硫酸氢钠中的至少一种；
所述水溶性偶氮引发剂为偶氮二异丁基脒盐酸盐、偶氮二异丙基咪唑啉盐酸盐、偶氮二氰基戊酸、偶氮二异丙基咪唑啉中的至少一种；
所述分子量调节剂为巯基乙酸、巯基丙酸、巯基乙醇、异丙醇、次磷酸钠、磷酸三钠、甲酸钠、乙酸钠和十二硫醇中的至少一种；
(4)中和反应：将步骤(3)制得的共聚产物用碱调节pH至5～7，即得所述醚类降粘型水化调节剂。
本发明还提供如下所示实施例：
实施例1
(1)酯化反应：将176.00g季戊四醇单烯丙基醚、66.00g 3-氨基-3-环戊基丙酸和94.00g 2-氨基-3-环戊基丙酸、1.20g对苯二酚和1.00g吩噻嗪混合，装入到装有冷凝装置的反应釜中，在氮气保护下，升温至80℃，再加入1.20g对甲苯磺酸，保温反应4.0h，期间用抽真空或通氮气带水的方法除去水，反应结束后降至室温，得到不饱和酯类单体；
(2)单体共混：将10.00g步骤(1)制得的不饱和酯类单体、22.00g丙烯酸、5.00g甲基丙烯酸羟乙酯、2.00g烯丙基磺酸钠、200.00g分子量为2400的3-甲基-3-丁烯-1-聚乙二醇混合，并加入120g水使得其溶解，得到共聚单体混合物溶液；
(3)共聚反应：将200.00g上述共聚单体混合物溶液、双氧水水溶液(其中双氧水3.40g，水20.00g)、抗坏血酸水溶液(其中0.80g，水20.00g)及巯基乙酸水溶液(其中巯基乙酸0.70g，水20.00g)滴入50.00g水中进行反应，反应温度为50℃，滴加时间为3.0h，滴加完毕后保温0.5h，得共聚产物；
(4)中和反应：将步骤(3)制得的共聚产物用碱调节pH至6，即得所述醚类降粘型水化调节剂。
实施例2
(1)酯化反应：将176.00g季戊四醇单烯丙基醚、100.00g(环戊基氨基)乙酸和65.00g甲基氨基(环戊基)乙酸甲酯、1.80g对苯二酚和1.40g二苯胺混合，装入到装有冷凝装置的反应釜中，在氮气保护下，升温至90℃，再加入2.40g浓硫酸，保温反应5.0h，期间用抽真空或通氮气带水的方法除去水，反应结束后降至室温，得到不饱和酯类单体。
(2)单体共混：将12.00g步骤(1)制得的不饱和酯类单体、15.00g丙烯酸、4.00g丙烯酸羟乙酯、1.60g乙烯基磺酸钠、200.00g分子量为3000的2-甲基烯丙基聚乙二醇混合，并加入120g水使得其溶解，得到共聚单体混合物溶液。
(3)共聚反应：将200.00g上述共聚单体混合物溶液、过硫酸铵水溶液(其中过硫酸铵1.40g，水20.00g)，滴入50.00g水中进行反应，反应温度为40℃，滴加时间为2.0h，滴加完毕后保温1.0h，得共聚产物；
(4)中和反应：将步骤(3)制得的共聚产物用碱调节pH至6，即得所述醚类降粘型水化调节剂。
实施例3
(1)酯化反应：将176.00g季戊四醇单烯丙基醚、105.00g 2-氨基-3-环戊基丙酸和70.00g 3-(环戊基氨基)丙、2.80g二苯胺和0.70g吩噻嗪混合，装入到装有冷凝装置的反应釜中，在氮气保护下，升温至110℃，再加入1.60g乙基磺酸，保温反应6.0h，期间用抽真空或通氮气带水的方法除去水，反应结束后降至室温，得到不饱和酯类单体。
(2)单体共混：将7.00g步骤(1)制得的不饱和酯类单体、18.00g丙烯酸、6.00g马来酸酐，4.00g丙烯酸羟丙酯，3.00g丙烯酸羟乙酯，1.80g苯乙烯磺酸钠、200.00g分子量为乙烯基乙二醇醚混合，并加入120g水使得其溶解，得到共聚单体混合物溶液。
(3)共聚反应：将200.00g上述共聚单体混合物溶液、偶氮二异丙基咪唑啉水溶液(其中偶氮二异丙基咪唑啉1.20g，水20.00g)，滴入50.00g水中进行反应，反应温度为10℃，滴加时间为1.0h，滴加完毕后保温1.0h，得共聚产物；
(4)中和反应：将步骤(3)制得的共聚产物用碱调节pH至6，即得所述醚类降粘型水化调节剂。
实施例4
(1)酯化反应：将176.00g季戊四醇单烯丙基醚、85.00g 3-氨基-3-环戊基丙酸和81.00g 3-氨基-2-环戊基丙酸、2.00g对苯二酚和2.00g吩噻嗪混合，装入到装有冷凝装置的反应釜中，在氮气保护下，升温至120℃，再加入2.90g二甲氨基吡啶，保温反应4.0h，期间用抽真空或通氮气带水的方法除去水，反应结束后降至室温，得到不饱和酯类单体。
(2)单体共混：将8.00g步骤(1)制得的不饱和酯类单体、20.00g丙烯酸、8.00g衣康酸，3.00g丙烯酸羟丙酯，6.00g甲基丙烯酸羟乙酯，2.40g甲基丙烯磺酸钠、200.00g分子量为3000的4-羟丁基乙烯基醚混合，并加入120g水使得其溶解，得到共聚单体混合物溶液。
(3)共聚反应：将200.00g上述共聚单体混合物溶液、双氧水水溶液(其中双氧水1.80g，水20.00g)、吊白块水溶液(其中吊白块0.90g，水20.00g)，滴入50.00g水中进行反应，反应温度为15℃，滴加时间为1.5h，滴加完毕后保温1.0h，得共聚产物；
(4)中和反应：将步骤(3)制得的共聚产物用碱调节pH至6，即得所述醚类降粘型水化调节剂。
实施例5
(1)酯化反应：将176.00g季戊四醇单烯丙基醚、95.00g 3-氨基-2-环戊基丙酸和85.00g 2-氨基环戊基丙酸甲酯、5.00g二苯胺混合，装入到装有冷凝装置的反应釜中，在氮气保护下，升温至100℃，再加入3.00g苯磺酸，保温反应6.0h，期间用抽真空或通氮气带水的方法除去水，反应结束后降至室温，得到不饱和酯类单体。
(2)单体共混：将9.00g步骤(1)制得的不饱和酯类单体、10.00g富马酸、9.00g丙烯酸，3.00g丙烯酸异辛酯，7.00g甲基丙烯酸羟乙酯，3.00g2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、200.00g分子量为3-甲基-3-丁烯-1-聚乙二醇混合，并加入120g水使得其溶解，得到共聚单体混合物溶液。
(3)共聚反应：将200.00g上述共聚单体混合物溶液、过硫酸钠水溶液(其中过硫酸钠2.20g，水20.00g)、亚硫酸氢钠水溶液(其中亚硫酸氢钠1.80g，水20.00g)，滴入50.00g水中进行反应，反应温度为50℃，滴加时间为3.0h，滴加完毕后保温0.5h，得共聚产物；
(4)中和反应：将步骤(3)制得的共聚产物用碱调节pH至6，即得所述醚类降粘型水化调节剂。
需要说明的是，上述实施例中的具体参数或一些试剂，为本发明构思下的具体实施例或优选实施例，而非对其限制；本领域技术人员在本发明构思及保护范围内，可以进行适应性调整。
本发明还提供如下对比例
对比例1
市售型号为QH-PC的降粘型醚类聚羧酸减水剂(PCE)；
对比例2
(1)单体共混：将12.00g丙烯基亚磷酸酯、15.00g丙烯酸、4.00g丙烯酸羟乙酯、1.60g乙烯基磺酸钠、200.00g分子量为3000的2-甲基烯丙基聚乙二醇混合，并加入120g水使得其溶解，得到共聚单体混合物溶液。
(2)共聚反应：将200.00g上述共聚单体混合物溶液、过硫酸铵水溶液(其中过硫酸铵1.40g，水20.00g)，滴入50.00g水中进行反应，反应温度为40℃，滴加时间为2.0h，滴加完毕后保温1.0h，得共聚产物；
(3)中和反应：将步骤(2)制得的共聚产物用碱调节pH至6，即得所述醚类降粘型水化调节剂。
对比例3
(1)单体共混：将12.00g甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、15.00g丙烯酸、4.00g丙烯酸羟乙酯、1.60g乙烯基磺酸钠、200.00g分子量为3000的2-甲基烯丙基聚乙二醇混合，并加入120g水使得其溶解，得到共聚单体混合物溶液。
(2)共聚反应：将200.00g上述共聚单体混合物溶液、过硫酸铵水溶液(其中过硫酸铵1.40g，水20.00g)，滴入50.00g水中进行反应，反应温度为40℃，滴加时间为2.0h，滴加完毕后保温1.0h，得共聚产物；
(3)中和反应：将步骤(2)制得的共聚产物用碱调节pH至6，即得所述醚类降粘型水化调节剂。
对比例4
(1)单体共混：将12.00g丙烯酸羟丙基磷酸酯、15.00g丙烯酸、4.00g丙烯酸羟乙酯、1.60g乙烯基磺酸钠、200.00g分子量为3000的2-甲基烯丙基聚乙二醇混合，并加入120g水使得其溶解，得到共聚单体混合物溶液。
(2)共聚反应：将200.00g上述共聚单体混合物溶液、过硫酸铵水溶液(其中过硫酸铵1.40g，水20.00g)，滴入50.00g水中进行反应，反应温度为40℃，滴加时间为2.0h，滴加完毕后保温1.0h，得共聚产物；
(3)中和反应：将步骤(2)制得的共聚产物用碱调节pH至6，即得所述醚类降粘型水化调节剂。
对比例5
(1)单体共混：将12.00g聚乙二醇甲基丙烯酸磷酸酯、15.00g丙烯酸、4.00g丙烯酸羟乙酯、1.60g乙烯基磺酸钠、200.00g分子量为3000的2-甲基烯丙基聚乙二醇混合，并加入120g水使得其溶解，得到共聚单体混合物溶液。
(2)共聚反应：将200.00g上述共聚单体混合物溶液、过硫酸铵水溶液(其中过硫酸铵1.40g，水20.00g)，滴入50.00g水中进行反应，反应温度为40℃，滴加时间为2.0h，滴加完毕后保温1.0h，得共聚产物；
(3)中和反应：将步骤(2)制得的共聚产物用碱调节pH至6，即得所述醚类降粘型水化调节剂。
按照GB/T8076-2008对实施例1-5制得的减水剂进行测试，折固掺量为0.10wt％时(相对于水泥用量，减水率均高于30％，1d抗压强度比均大于180％，28d抗压强度比均大于150％，28d收缩率比均小于80％；
采用红狮P.O42.5普通硅酸盐水泥，混凝土配合比为：水泥400kg/m3、粉煤灰50kg/m3、矿粉90kg/m3、砂730kg/m3、石子1015kg/m3、水155kg/m3，分别对实施例和对比例所制得的减水剂按照折固掺量0.08％进行性能测试，测试结果如表1所示：
表1不同外加剂的测试结果
Figure BDA0002753045350000131
max：水泥浆体水化放热达到最高温度时对应的时间；
Tmax：水泥浆体水化放热达到最高温度时对应的温度；
从表1可以看出，实施例整体表现优于对比例，本发明提供的醚类降粘型水化调节剂具备高减水率的同时，保坍性能更好，倒坍落度筒时间更短、水化放热速度慢，水化热更低，具有调节混凝土水化热的功效。
从对比例2-5可以看出，相较于其他普通不饱和酯类单体，采用本发明提供的不饱和酯类单体能够更好地与其他组分作用，增加了水泥颗粒间的空间位阻效果，提高产品减水率的同时，能够有效的降低混凝土的粘度。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (13)

1.一种醚类降粘型水化调节剂，其特征在于：由不饱和酯类单体、不饱和羧酸/酸酐、不饱和羧酸酯、不饱和磺酸盐和聚醚大单体共聚制得。
2.根据权利要求1所述的醚类降粘型水化调节剂，其特征在于：所述不饱和酯类单体包括至少两种含有不同数量羧酸酯结构的不饱和酯类单体。
3.根据权利要求1所述的醚类降粘型水化调节剂，其特征在于：所述不饱和酯类单体由多元醇单烯丙基醚和环烷基氨基羧酸/羧酸酯经酯化反应得到。
4.根据权利要求3所述的醚类降粘型水化调节剂，其特征在于：所述多元醇单烯丙基醚和环烷基氨基羧酸/羧酸酯的摩尔比为1:(0.5～3)。
5.根据权利要求3所述的醚类降粘型水化调节剂，其特征在于：所述多元醇单烯丙基醚为季戊四醇单烯丙基醚，所述环烷基氨基羧酸/羧酸酯为环戊基氨基羧酸/羧酸酯。
6.根据权利要求5所述的醚类降粘型水化调节剂，其特征在于：所述环戊基氨基羧酸/羧酸酯为3-氨基-3-环戊基丙酸、2-氨基-3-环戊基丙酸、3-氨基-2-环戊基丙酸、(环戊基氨基)乙酸、3-(环戊基氨基)丙酸、2-氨基-2-环戊基丙酸、(环戊基-甲基-氨基)-乙酸、2-氨基环戊基丙酸甲酯、甲基氨基(环戊基)乙酸甲酯中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的醚类降粘型水化调节剂，其特征在于：所述不饱和酯类单体、不饱和羧酸/酸酐、不饱和羧酸酯、不饱和磺酸盐和聚醚大单体的质量比为(4～15):(10～30)：(3～16)：(0.2～5):200。
8.根据权利要求1所述的醚类降粘型水化调节剂，其特征在于：所述聚醚大单体的分子量为600-6000的烯丙基聚乙二醇、3-甲基-3-丁烯-1-聚乙二醇、2-甲基烯丙基聚乙二醇、乙烯基乙二醇醚、4-羟丁基乙烯基醚中的至少一种。
9.根据权利要求1所述的醚类降粘型水化调节剂，其特征在于：所述不饱和羧酸/酸酐为丙烯酸、甲基丙烯酸、富马酸、衣康酸、马来酸酐和衣康酸酐中的至少一种。
10.根据权利要求1所述的醚类降粘型水化调节剂，其特征在于：所述不饱和羧酸酯为丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸异辛酯和甲基丙烯酸甲酯中的至少一种。
11.根据权利要求1所述的醚类降粘型水化调节剂，其特征在于：所述不饱和磺酸盐为烯丙基磺酸钠、苯乙烯磺酸钠、乙烯基磺酸钠、甲基丙烯磺酸钠、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸中的至少一种。
12.一种根据权利要求1-11任一项所述的醚类降粘型水化调节剂的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：
(1)将不饱和酯类单体、不饱和羧酸/酸酐、不饱和羧酸酯、不饱和磺酸盐和聚醚大单体加水溶解制得共聚单体混合物溶液；
(2)将所述共聚单体混合物溶液进行共聚反应制得醚类降粘型水化调节剂。
13.根据权利要求12所述的醚类降粘型水化调节剂的制备方法，其特征在于，所述共聚反应还包括引发剂，所述引发剂为水溶性无机过氧类引发剂、水溶性氧化还原引发体系或水溶性偶氮引发剂。
CN202011192175.9A 2020-10-30 2020-10-30 一种醚类降粘型水化调节剂及其制备方法 Active CN112708052B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011192175.9A CN112708052B (zh) 2020-10-30 2020-10-30 一种醚类降粘型水化调节剂及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011192175.9A CN112708052B (zh) 2020-10-30 2020-10-30 一种醚类降粘型水化调节剂及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112708052A true CN112708052A (zh) 2021-04-27
CN112708052B CN112708052B (zh) 2022-10-25

Family

ID=75542105

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011192175.9A Active CN112708052B (zh) 2020-10-30 2020-10-30 一种醚类降粘型水化调节剂及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112708052B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114163578A (zh) * 2021-11-11 2022-03-11 科之杰新材料集团(海南)有限公司 一种粘度调控聚羧酸减水剂及其制备方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5326397A (en) * 1993-07-29 1994-07-05 W. R. Grace & Co.-Conn. Low shrinkage cement composition
CN102911322A (zh) * 2012-10-22 2013-02-06 北京工业大学 星形结构聚羧酸高性能减水剂的合成方法
CN105399943A (zh) * 2015-12-31 2016-03-16 江苏苏博特新材料股份有限公司 一种抗泥土聚合物的制备方法及其应用
CN108164283A (zh) * 2017-12-28 2018-06-15 上海宥纳新材料科技有限公司 一种用于制备保温材料的组合物
CN108864374A (zh) * 2018-06-01 2018-11-23 科之杰新材料集团有限公司 一种醚类高保水型聚羧酸减水剂的制备方法
CN108864375A (zh) * 2018-06-01 2018-11-23 科之杰新材料集团有限公司 一种保水抗泥型聚羧酸减水剂的制备方法
CN110452338A (zh) * 2018-11-02 2019-11-15 湖北工业大学 一种c80管桩混凝土用两性早强型聚羧酸减水剂母液
CN111253538A (zh) * 2020-02-26 2020-06-09 抚顺东科精细化工有限公司 一种环胺基脂肪醇醚结构的早强型聚羧酸减水剂的制备方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5326397A (en) * 1993-07-29 1994-07-05 W. R. Grace & Co.-Conn. Low shrinkage cement composition
CN102911322A (zh) * 2012-10-22 2013-02-06 北京工业大学 星形结构聚羧酸高性能减水剂的合成方法
CN105399943A (zh) * 2015-12-31 2016-03-16 江苏苏博特新材料股份有限公司 一种抗泥土聚合物的制备方法及其应用
CN108164283A (zh) * 2017-12-28 2018-06-15 上海宥纳新材料科技有限公司 一种用于制备保温材料的组合物
CN108864374A (zh) * 2018-06-01 2018-11-23 科之杰新材料集团有限公司 一种醚类高保水型聚羧酸减水剂的制备方法
CN108864375A (zh) * 2018-06-01 2018-11-23 科之杰新材料集团有限公司 一种保水抗泥型聚羧酸减水剂的制备方法
CN110452338A (zh) * 2018-11-02 2019-11-15 湖北工业大学 一种c80管桩混凝土用两性早强型聚羧酸减水剂母液
CN111253538A (zh) * 2020-02-26 2020-06-09 抚顺东科精细化工有限公司 一种环胺基脂肪醇醚结构的早强型聚羧酸减水剂的制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
钱晓倩，等: "高性能混凝土减缩剂的研究和应用", 《新型建筑材料》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114163578A (zh) * 2021-11-11 2022-03-11 科之杰新材料集团(海南)有限公司 一种粘度调控聚羧酸减水剂及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN112708052B (zh) 2022-10-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109970921B (zh) 一种高减水低敏感聚羧酸减水剂及其制备方法
CN112724329A (zh) 降粘型聚羧酸混凝土减水剂及其制备方法
CN108047388B (zh) 一种减缩型混凝土流动性稳定剂的制备方法
CN110938176B (zh) 超长保坍水泥基聚羧酸减水剂母液及其应用
CN112708055B (zh) 一种酯醚共聚降粘型水化调节剂及其制备方法
CN108864374B (zh) 一种醚类高保水型聚羧酸减水剂的制备方法
CN109721690B (zh) 一种降粘型聚羧酸系高效固体减水剂及其制备和应用
CN110790872B (zh) 一种具有微交联结构的降粘型聚羧酸减水剂及其制备方法
CN109369859B (zh) 一种混凝土增粘型粘度调节剂及其制备方法
CN107474196B (zh) 小坍落度混凝土用聚羧酸减水剂及其制备方法
CN107337769B (zh) 一种保坍型聚羧酸减水剂及其制备方法
CN111548459A (zh) 一种高保坍型聚羧酸减水剂的制备方法
CN107987235B (zh) 一种低水化热抗裂型聚羧酸减水剂的制备方法
CN114195950A (zh) 一种六碳聚醚制备聚羧酸保坍剂的方法及聚羧酸保坍剂
CN111349199B (zh) 一种具有核壳结构的稳态聚羧酸超塑化剂及其制备方法
CN112708054B (zh) 一种混凝土构件用聚羧酸减水剂及其制备方法
CN111533862A (zh) 一种高保水型脂类聚羧酸减水剂及其制备方法
CN112708052B (zh) 一种醚类降粘型水化调节剂及其制备方法
CN108530587B (zh) 一种酯类保水触变型聚羧酸减水剂的制备方法
CN108218278B (zh) 一种酯类高分散高保坍聚羧酸减水剂的制备方法
CN113896845A (zh) 一种低敏感缓释型聚羧酸保坍剂及其制备方法
CN108047389B (zh) 一种低敏感型混凝土流动性稳定剂的制备方法
CN112708053B (zh) 一种酯类降粘型水化调节剂及其制备方法
CN112708056B (zh) 一种混凝土构件用降粘型聚羧酸减水剂及其制备方法
CN109320668B (zh) 一种降粘型聚羧酸减水剂及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant