CN112708054B - 一种混凝土构件用聚羧酸减水剂及其制备方法 - Google Patents

一种混凝土构件用聚羧酸减水剂及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112708054B
CN112708054B CN202011192185.2A CN202011192185A CN112708054B CN 112708054 B CN112708054 B CN 112708054B CN 202011192185 A CN202011192185 A CN 202011192185A CN 112708054 B CN112708054 B CN 112708054B
Authority
CN
China
Prior art keywords
acid
unsaturated
water
concrete
amino
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.)
Active
Application number
CN202011192185.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112708054A (zh
Inventor
李祥河
朱巧勇
杜可禄
官梦芹
姚晓阳
陈彦存
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
Kezhijie New Material Group Henan Co ltd
Original Assignee
Kezhijie New Material Group Zhejiang Co ltd
Kezhijie New Material Group Henan 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, Kezhijie New Material Group Henan Co ltd filed Critical Kezhijie New Material Group Zhejiang Co ltd
Priority to CN202011192185.2A priority Critical patent/CN112708054B/zh
Publication of CN112708054A publication Critical patent/CN112708054A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112708054B publication Critical patent/CN112708054B/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
    • C04B24/24—Macromolecular compounds
    • C04B24/243—Phosphorus-containing polymers
    • C04B24/246—Phosphorus-containing polymers 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
    • C04B2103/00—Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
    • C04B2103/30—Water reducers, plasticisers, air-entrainers, flow improvers
    • C04B2103/302—Water reducers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

本发明涉及建筑外加剂技术领域，特别涉及一种混凝土预制构件用混凝土构件用聚羧酸减水剂及其制备方法，其中，所述混凝土构件用聚羧酸减水剂，由不饱和酯类单体、聚醚单体、不饱和羧酸/酸酐、不饱和氟苯基酸、不饱和苯基磷酸酯共聚制得。本发明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、磷酸酯基、氟苯基、苯基、羧酸根、烯丙基醚结构，使得制备的聚羧酸减水剂具有较高的减水率和保坍性能、提高混凝土的强度，分子间空间位阻作用大，有效的降低混凝土的粘度，还具有降低混凝土水化热的作用，能提高混凝土的耐久性，特别适用于预制构件混凝土工程。

Description

一种混凝土构件用聚羧酸减水剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及建筑外加剂技术领域，特别涉及一种混凝土构件用聚羧酸减水剂及其制备方法。
背景技术
随着建筑工业化的发展，全国各地，尤其是建筑工业化试点城市都加大了预制结构体系的试点推广应用工作，预制构件得到迅猛发展，装配式建筑、管桩、管片广泛应用于建筑工业中。相对于商品混凝土，预制构件对混凝土工作性能、粘度、拆模表观、强度、凝结时间等要求较高，因此对聚羧酸产品的性能要求更高，目前减水型聚羧酸母液在生产应用中，较难满足性能要求，需增加功能型母液，适用于预制构件产品的应用。
现有的减水型聚羧酸母液主要适用于商品混凝土，在生产预制构件中，低水胶比粘度较大，而通过提升用水量，会导致强度难以保障，因此，出现高减水型聚羧酸母液对预制构件水胶比低及塌落度小的情况下，不太适应，粘度较高，通过增加引气类助剂或者水胶比改善混凝土状态，表观及强度受到较大影响生产过程中对外加剂较为敏感，生产不易控制，施工性能较难维持，并且难以同时兼配不同种类混凝土，需引入一款普适与不同混凝土以实现其功能的聚羧酸减水剂，以满足市场需求。
申请号为201510980335.9的《一种抗泥低敏型减水剂》公开了一种抗泥低敏型减水剂，其公开日为2016年06月01日，通过混合减水剂母液、缓凝剂、引气剂、消泡剂、抗泥剂、粘度调节剂，从而解决现有原材料含泥及敏感性问题，且对混凝土活易性和凝结时间等工作性能有极好的效果。
发明内容
为解决上述背景技术中提及的对不同混凝土敏感度高的问题，本发明提供一种混凝土构件用聚羧酸减水剂，由不饱和酯类单体、聚醚单体、不饱和羧酸/酸酐、不饱和氟苯基酸、不饱和苯基磷酸酯共聚制得。
在上述方案的基础上，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。
在上述方案的基础上，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。
在上述方案的基础上，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)。
在上述方案的基础上，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，所述聚醚单体选自烯丙基聚乙二醇、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，所述不饱和氟苯基酸为2-氟肉桂酸、3-氟肉桂酸、4-氟肉桂酸、2-(三氟甲基)肉桂酸、3-(三氟甲基)肉桂酸以及4-(三氟甲基)肉桂酸中的至少一种。
在上述方案的基础上，进一步地，所述不饱和苯基磷酸酯为1-苯基乙烯基磷酸酯、苯丙烯盐基磷酸二乙酯、苯乙烯基磷酸二甲酯中的至少一种。
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、不饱和氟苯基酸、不饱和苯基磷酸酯和聚醚大单体的质量比为(4～15):(10～30)：(0.2～5)：(0.2～5):200。
本发明提供一种混凝土构件用聚羧酸减水剂的制备方法，所述方法包括：
(1)得到共聚单体混合物，所述混合物包括不饱和酯类单体、聚醚单体、不饱和羧酸/酸酐、不饱和氟苯基酸、不饱和苯基磷酸酯；
(2)将所述共聚单体混合物进行共聚反应制得混凝土构件用聚羧酸减水剂。
在上述方案的基础上，进一步地，所述共聚反应中还包括引发剂，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。
本发明的制备方法通过多元醇单烯丙基醚和环烷基氨基羧酸/羧酸酯酯化制备具有单个酯基、多个酯基的不饱和酯类单体；尤其是采用季戊四醇单烯丙基醚与环戊基氨基羧酸/羧酸酯经由酯化制备出具有单个酯基、两个酯基和三个酯基的不饱和酯类单体，再将制备的不饱和酯类单体与聚醚大单体、不饱和羧酸/酸酐、不饱和氟苯基酸、不饱和苯基磷酸酯共聚制备聚羧酸减水剂。
本发明提供的混凝土构件用聚羧酸减水剂与现有的技术相比，具有以下的效果：
(1)通过在聚合物分子结构中引入多元羧酸酯结构、氨基、环戊基、氟苯基、磷酸酯基、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，且敏感度低；
(2)本发明的制备方法制得的水化调控剂，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)本发明的制备方法制得的产品，在分子结构中引入苯基磷酸酯和氟苯基结构，能够增加分子间的空间位阻作用，对混凝土中的泥和石粉具有很好的分散效果，抗泥作用明显。
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。
本发明提供一种混凝土构件用聚羧酸减水剂的制备方法，具体包括如下步骤：
(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；
所述催化剂为为浓硫酸、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、不饱和氟苯基酸、不饱和苯基磷酸酯和聚醚大单体以(4～15):(10～30)：(0.2～5)：(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；
具体地，所述聚醚大单体优选为分子量在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；
所述不饱和氟苯基酸为2-氟肉桂酸、3-氟肉桂酸、4-氟肉桂酸、2-(三氟甲基)肉桂酸、3-(三氟甲基)肉桂酸以及4-(三氟甲基)肉桂酸中的至少一种；
所述不饱和苯基磷酸酯为1-苯基乙烯基磷酸酯、苯丙烯盐基磷酸二乙酯、苯乙烯基磷酸二甲酯中的至少一种。
(3)共聚反应：将上述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(3)和步骤(2)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，即得混凝土构件用聚羧酸减水剂。
本发明还提供如下所示实施例和对比例：
实施例1
(1)酯化反应：将176.00g季戊四醇单烯丙基醚、87.00g 2-氨基-3-环戊基丙酸和80.00g(环戊基氨基)乙酸、3.60g对苯二酚混合，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2.00g对甲苯磺酸，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8.00g步骤(1)制得的不饱和酯类单体、26.00g丙烯酸、2.00g富马酸、3.80g 2-氟肉桂酸、2.00g 1-苯基乙烯基磷酸酯和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、过硫酸钠水溶液(其中过硫酸钠3.40g，水20.00g)、亚硫酸氢钠水溶液(其中2.80g，水20.00g)及巯基乙醇水溶液(其中巯基乙醇0.75g，水20.00g)滴入20.00g水中进行反应，反应温度为40℃，滴加时间为3.0h，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5～7，即得所述混凝土构件用聚羧酸减水剂。
实施例2
(1)酯化反应：将176.00g季戊四醇单烯丙基醚、92.00g 3-氨基-3-环戊基丙酸和80.00g 2-氨基-3-环戊基丙酸、3.00g对苯二酚和0.50g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1.80g浓硫酸，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7.00g步骤(1)制得的不饱和酯类单体、22.00g丙烯酸、4.00g甲基丙烯酸、2.60g 3-氟肉桂酸、3.40g苯丙烯盐基磷酸二乙酯和200.00g分子量为2400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、双氧水水溶液(其中双氧水2.40g，水20.00g)、抗坏血酸水溶液(其中抗坏血酸0.60g，水20.00g)及巯基乙酸水溶液(其中巯基乙酸0.90g，水20.00g)滴入20.00g水中进行反应，反应温度为50℃，滴加时间为2.5h，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5～7，即得所述混凝土构件用聚羧酸减水剂。
实施例3
(1)酯化反应：将176.00g季戊四醇单烯丙基醚、72.00g 3-(环戊基氨基)丙酸和108.00g(环戊基-甲基-氨基)-乙酸、0.50g对苯二酚和4.00g酚噻嗪混合，装入到装有冷凝装置的反应釜中，在氮气保护下，升温至100℃，再加入1.90g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9.00g步骤(1)制得的不饱和酯类单体、18.00g丙烯酸、5.00g衣康酸、3.50g 4-氟肉桂酸、3.80g苯乙烯基磷酸二甲酯和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1.80g，水20.00g)、吊白块水溶液(其中吊白块1.00g，水20.00g)及巯基丙酸水溶液(其中巯基丙酸0.60g，水20.00g)滴入20.00g水中进行反应，反应温度为45℃，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5～7，即得所述混凝土构件用聚羧酸减水剂。
实施例4
(1)酯化反应：将176.00g季戊四醇单烯丙基醚、88.00g甲基氨基(环戊基)乙酸甲酯和71.00g 3-氨基-3-环戊基丙酸、3.20g对苯二酚和1.30g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1.90g对乙基磺酸，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6.00g步骤(1)制得的不饱和酯类单体、19.00g丙烯酸、2.50g 2-(三氟甲基)肉桂酸、2.10g 1-苯基乙烯基磷酸酯和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、偶氮二氰基戊酸水溶液(其中偶氮二氰基戊酸0.80g，水20.00g)及磷酸三钠水溶液(其中磷酸三钠1.60g，水20.00g)滴入20.00g水中进行反应，反应温度为35℃，滴加时间为2.0h，滴加完毕后保温1.5h，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5～7，即得所述混凝土构件用聚羧酸减水剂。
实施例5
(1)酯化反应：将176.00g季戊四醇单烯丙基醚、116.00g甲基氨基(环戊基)乙酸甲酯和60.00g甲基氨基(环戊基)乙酸甲酯、3.00g对苯二酚和0.80g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110℃，再加入2.20g浓硫酸，保温反应3.0h，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5.00g步骤(1)制得的不饱和酯类单体、21.00g丙烯酸、4.00g马来酸酐、1.80g 4-(三氟甲基)肉桂酸、1.60g苯丙烯盐基磷酸二乙酯和200.00g分子量为2400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、偶氮二异丙基咪唑啉水溶液(其中偶氮二氰基戊酸0.60g，水20.00g)及次磷酸钠水溶液(其中次磷酸按2.60g，水20.00g)滴入20.00g水中进行反应，反应温度为50℃，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5～7，即得所述混凝土构件用聚羧酸减水剂。
对比例1
市售的预制构件用的型号为JS52的聚羧酸减水剂。
对比例2
(1)单体共混：将9.00g丙烯基亚磷酸酯、18.00g丙烯酸、5.00g衣康酸、3.50g 4-氟肉桂酸、3.80g苯乙烯基磷酸二甲酯和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。
(2)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1.00g，水20.00g)及巯基丙酸水溶液(其中巯基丙酸0.60g，水20.00g)滴入20.00g水中进行反应，反应温度为45℃，滴加时间为3.0h，滴加完毕后保温0.5h，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5～7，即得所述混凝土构件用聚羧酸减水剂。
对比例3
(1)酯化反应：将176.00g季戊四醇单烯丙基醚、72.00g 3-(环戊基氨基)丙酸和108.00g(环戊基-甲基-氨基)-乙酸、0.50g对苯二酚和4.00g酚噻嗪混合，装入到装有冷凝装置的反应釜中，在氮气保护下，升温至100℃，再加入1.90g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9.00g步骤(1)制得的不饱和酯类单体、18.00g丙烯酸、5.00g衣康酸、3.80g苯乙烯基磷酸二甲酯和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1.80g，水20.00g)、吊白块水溶液(其中吊白块1.00g，水20.00g)及巯基丙酸水溶液(其中巯基丙酸0.60g，水20.00g)滴入20.00g水中进行反应，反应温度为45℃，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5～7，即得所述混凝土构件用聚羧酸减水剂。
对比例4
(1)酯化反应：将176.00g季戊四醇单烯丙基醚、72.00g 3-(环戊基氨基)丙酸和108.00g(环戊基-甲基-氨基)-乙酸、0.50g对苯二酚和4.00g酚噻嗪混合，装入到装有冷凝装置的反应釜中，在氮气保护下，升温至100℃，再加入1.90g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9.00g步骤(1)制得的不饱和酯类单体、18.00g丙烯酸、5.00g衣康酸、3.50g 4-氟肉桂酸和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1.80g，水20.00g)、吊白块水溶液(其中吊白块1.00g，水20.00g)及巯基丙酸水溶液(其中巯基丙酸0.60g，水20.00g)滴入20.00g水中进行反应，反应温度为45℃，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5～7，即得所述混凝土构件用聚羧酸减水剂。
对比例5
(1)酯化反应：将176.00g季戊四醇单烯丙基醚、72.00g 3-(环戊基氨基)丙酸和108.00g(环戊基-甲基-氨基)-乙酸、0.50g对苯二酚和4.00g酚噻嗪混合，装入到装有冷凝装置的反应釜中，在氮气保护下，升温至100℃，再加入1.90g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9.00g步骤(1)制得的不饱和酯类单体、18.00g丙烯酸、5.00g衣康酸和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1.80g，水20.00g)、吊白块水溶液(其中吊白块1.00g，水20.00g)及巯基丙酸水溶液(其中巯基丙酸0.60g，水20.00g)滴入20.00g水中进行反应，反应温度为45℃，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5～7，即得所述混凝土构件用聚羧酸减水剂。
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。
按照GB/T8076-2008对实施例1到实施例5所制得的混凝土构件用聚羧酸减水剂进行测试，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％。
采用孟电P.O42.5普通硅酸盐水泥和嵩基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1-5所制得的预制构件用聚羧酸减水剂和对比例1-5按照折固掺量0.08％进行性能测试，浮浆层厚度(按照专利CN201620622985《一种简易的混凝土浮浆层厚度测试装置》的方法测试)和塑料球上浮时间(按照专利CN201620627378《一种混凝土触变性能试验装置》的方法测试)，不同外加剂的测试结果如表1所示。不同外加剂的测试结果如表1和表2所示。
表1不同外加剂的测试结果(孟电水泥)
Figure BDA0002753045730000131
Figure BDA0002753045730000141
表2不同外加剂的测试结果(嵩基水泥)
Figure BDA0002753045730000142
tmax：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和表2可以看出，本专利合成的实施例1-5与对比例1-5相比，减水率更大，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，浮浆层厚度更薄，塑料球上浮时间更短，具有降低混凝土的粘度、调节混凝土水化热、减少浮浆厚度和改善混凝土触变性的功效，且采用2种水泥的测试性能相近，本专利产品的敏感性低，适应性广。
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 (8)

1.一种混凝土构件用聚羧酸减水剂，其特征在于：
由不饱和酯类单体、聚醚单体、不饱和羧酸/酸酐、不饱和氟苯基酸、不饱和苯基磷酸酯共聚制得；
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；
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；
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；
所述聚醚单体选自烯丙基聚乙二醇、3-甲基-3-丁烯-1-聚乙二醇、2-甲基烯丙基聚乙二醇中的至少一种；
所述不饱和酯类单体、不饱和羧酸/酸酐、不饱和氟苯基酸、不饱和苯基磷酸酯和聚醚大单体的质量比为（4～15）:（10～30）：（0.2～5）：（0.2～5）:200。
2.根据权利要求1所述的混凝土构件用聚羧酸减水剂，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）。
3.根据权利要求1所述的混凝土构件用聚羧酸减水剂，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。
4.根据权利要求1所述的混凝土构件用聚羧酸减水剂，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。
5.根据权利要求1所述的混凝土构件用聚羧酸减水剂，其特征在于：所述不饱和氟苯基酸为2-氟肉桂酸、3-氟肉桂酸、4-氟肉桂酸、2-（三氟甲基）肉桂酸、3-（三氟甲基）肉桂酸以及4-（三氟甲基）肉桂酸中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的混凝土构件用聚羧酸减水剂，其特征在于：所述不饱和苯基磷酸酯为1-苯基乙烯基磷酸酯、苯丙烯盐基磷酸二乙酯、苯乙烯基磷酸二甲酯中的至少一种。
7.一种制备如权利要求1～6任一项所述的混凝土构件用聚羧酸减水剂的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
（1）得到共聚单体混合物，所述混合物包括不饱和酯类单体、聚醚单体、不饱和羧酸/酸酐、不饱和氟苯基酸、不饱和苯基磷酸酯；
（2）将所述共聚单体混合物进行共聚反应制得混凝土构件用聚羧酸减水剂。
8.根据权利要求7所述的混凝土构件用聚羧酸减水剂的制备方法，其特征在于：所述共聚反应中还包括引发剂，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。
CN202011192185.2A 2020-10-30 2020-10-30 一种混凝土构件用聚羧酸减水剂及其制备方法 Active CN112708054B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011192185.2A CN112708054B (zh) 2020-10-30 2020-10-30 一种混凝土构件用聚羧酸减水剂及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011192185.2A CN112708054B (zh) 2020-10-30 2020-10-30 一种混凝土构件用聚羧酸减水剂及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112708054A CN112708054A (zh) 2021-04-27
CN112708054B true CN112708054B (zh) 2022-10-18

Family

ID=75542014

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011192185.2A Active CN112708054B (zh) 2020-10-30 2020-10-30 一种混凝土构件用聚羧酸减水剂及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112708054B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113980198B (zh) * 2021-11-01 2023-07-25 科之杰新材料集团有限公司 一种缓释可控型聚羧酸保坍剂及其制备方法
CN116102283B (zh) * 2023-02-27 2023-08-08 广西云鹰新材料科技有限公司 一种耐超高温抗高mb值吸附型聚羧酸减水剂及其制备方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106008853B (zh) * 2016-06-27 2018-05-04 江苏中铁奥莱特新材料股份有限公司 一种抗泥保坍型含磷酸酯基聚羧酸减水剂的制备方法
CN107868187B (zh) * 2017-12-07 2020-05-08 科之杰新材料集团有限公司 一种低水化热聚羧酸减水剂的制备方法
CN107987235B (zh) * 2017-12-07 2020-03-06 科之杰新材料集团有限公司 一种低水化热抗裂型聚羧酸减水剂的制备方法
CN108864374B (zh) * 2018-06-01 2021-05-25 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

Also Published As

Publication number Publication date
CN112708054A (zh) 2021-04-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
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
CN108864374B (zh) 一种醚类高保水型聚羧酸减水剂的制备方法
CN109627397B (zh) 一种改善水泥浆体流变特性的聚羧酸减水剂及其制备方法
CN112708054B (zh) 一种混凝土构件用聚羧酸减水剂及其制备方法
CN108047393B (zh) 一种增强降粘型聚羧酸塑化剂的制备方法
CN112708055A (zh) 一种酯醚共聚降粘型水化调节剂及其制备方法
CN109265052B (zh) 一种交联降粘型聚羧酸减水剂的制备方法
CN111548459A (zh) 一种高保坍型聚羧酸减水剂的制备方法
CN110713573A (zh) 一种聚羧酸减水剂保坍母液的合成方法
CN107987235B (zh) 一种低水化热抗裂型聚羧酸减水剂的制备方法
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
CN111533862A (zh) 一种高保水型脂类聚羧酸减水剂及其制备方法
CN108530587B (zh) 一种酯类保水触变型聚羧酸减水剂的制备方法
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
CN108219080B (zh) 一种聚羧酸减水剂的制备方法
CN112708052B (zh) 一种醚类降粘型水化调节剂及其制备方法
CN108586665B (zh) 一种醚类保水触变型聚羧酸减水剂的制备方法
CN107955106B (zh) 一种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
CN108218282B (zh) 一种抗泥降粘型聚羧酸塑化剂的制备方法
CN113980198B (zh) 一种缓释可控型聚羧酸保坍剂及其制备方法
CN113896845A (zh) 一种低敏感缓释型聚羧酸保坍剂及其制备方法
CN113603839A (zh) 一种复合聚羧酸减水剂及其制备方法和应用
CN113121750B (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