CN113307961A - 用于早强抗收缩型聚羧酸减水剂的嵌段聚醚及其制备方法 - Google Patents

用于早强抗收缩型聚羧酸减水剂的嵌段聚醚及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113307961A
CN113307961A CN202110507998.4A CN202110507998A CN113307961A CN 113307961 A CN113307961 A CN 113307961A CN 202110507998 A CN202110507998 A CN 202110507998A CN 113307961 A CN113307961 A CN 113307961A
Authority
CN
China
Prior art keywords
monomer
water reducer
polyoxyethylene ether
block polyether
polycarboxylate
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.)
Pending
Application number
CN202110507998.4A
Other languages
English (en)
Inventor
郑建民
鲍凤里
余小荣
谢中晖
朱进建
林春东
张志良
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.)
Guangdong Oxiranchem Inc
Original Assignee
Guangdong Oxiranchem Inc
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 Guangdong Oxiranchem Inc filed Critical Guangdong Oxiranchem Inc
Priority to CN202110507998.4A priority Critical patent/CN113307961A/zh
Publication of CN113307961A publication Critical patent/CN113307961A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G65/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
    • C08G65/02Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring
    • C08G65/26Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring from cyclic ethers and other compounds
    • C08G65/2639Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring from cyclic ethers and other compounds the other compounds containing elements other than oxygen, nitrogen or sulfur
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B24/00Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
    • C04B24/24Macromolecular compounds
    • C04B24/28Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C04B24/32Polyethers, e.g. alkylphenol polyglycolether
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2103/00Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
    • C04B2103/30Water reducers, plasticisers, air-entrainers, flow improvers
    • C04B2103/302Water reducers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (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)

Abstract

本发明涉及一种用于早强抗收缩型聚羧酸减水剂的嵌段聚醚及其制备方法,以聚羧酸减水剂磷酯化单体为原料,部分替代聚氧乙烯醚单体,包含聚羧酸减水剂磷酯化单体为1~20%,异戊烯醇聚氧乙烯醚为1~10%,甲基烯丙醇聚氧乙烯醚为1~10%,碱性催化剂为0.2~0.6%,环氧乙烷为60~90%,环氧丙烷为0.5~10%,弱酸中和剂为0.2~0.6%;所述的聚羧酸减水剂磷酯化单体原料成分简单,能够进一步制备得到聚羧酸减水剂,应用于混凝土建筑工程材料时,能够改善混凝土和易性,对于不同的水泥、粉煤灰、混凝土含土量、温度及用水量都有着优异的适应性,同时能够使减水剂掺量敏感性降低其可以提高减水剂的减水率,还可起到早强、抗收缩的性能。

Description

用于早强抗收缩型聚羧酸减水剂的嵌段聚醚及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种嵌段聚醚及其制备方法,具体涉及一种用于早强抗收缩型聚羧酸减水剂的嵌段聚醚及其制备方法。
背景技术
近年来,随着国家基础设施建设的不断上马以及城镇化政策方针的制定,我国的混凝土用量将继续保持高速增加的趋势。同时在满足现有工程建设的要求下,对于高性能的混凝土的需求也越来越强烈,要求混凝土具有较好的早期强度发展速率,以提高模板周转率,或满足低温条件下的强度发展,将预制混凝土的生产期延长至深秋甚至冬季。对于预应力高强管桩的生产来说,更是希望能省却蒸压养护甚至蒸养环节,实现所谓的“零能耗”。因此,我国建筑行业迫切需要具有较高早期强度的聚羧酸减水剂。
许多工程中,由于具有某种特殊性因而明确提出了在非常短的有限时期内必须竣工的要求,这就不得不需要加入混凝士早强剂以加快水泥水化,提高混凝土强度发展速度,从而加快施工进度以保证工程顺利竣工。另外,在混凝土预制构件生产中,早强剂可以缩短蒸养时问甚至免除蒸养工艺,从而具有显著的经济效益。实际应用中,大多釆用早强型复合減水剂,一方面保证了新拌混凝土在低水灰比条件下良好的施工性能,另一方面也加快了混凝土的早期强度发展速度。
目前国内功能化聚羧酸减水剂的研究较少,导致国产减水剂母液产品单一,而复配产品往往不稳定,有时甚至达不到预计的效果,因此,实现减水剂功能化设计、多元化母液的生产,对聚羧酸减水剂的推广具有重要的意义。
聚羧酸减水剂是一种高性能减水剂,由于其具有减水率高、掺量低、保坍性能优异、收缩率低、绿色环保、分子结构可设计性等优点,广泛应用于建筑工程中,近年来,随着混凝土技术的不断发展和完善,对混凝土性能也提出了越来越高的要求,保坍性优良、易于泵送施工、高强、高耐久性以及早强、超早强混凝土在预制构件、管桩、地铁等工程的施工具有广泛的市场应用前景。
然而很多实际施工过程中,不仅要求混凝土具有早强性能的同时,还要具备一定的坍落度保持性能,以满足泵送施工的要求,目前市面上大部分早强型聚羧酸系减水剂显然无法达到要求,现阶段主要通过复配保坍型母液或缓凝剂来解决,这样的做法容易造成混凝土离析、泌水和凝结时间过长,不利于早期强度的提高。
减水剂是一种在维持混凝土坍落度基本不变的条件下,能减少拌合用水量的混凝土外加剂。大多属于阴离子表面活性剂,有木质素磺酸盐、萘磺酸盐甲醛聚合物等。加入混凝土拌合物后对水泥颗粒有分散作用,能改善其工作性,减少单位用水量,改善混凝土拌合物的流动性;或减少单位水泥用量,节约水泥。
聚羧酸减水剂(Polycarboxylate Superplasticizer)是一种高性能减水剂,是水泥混凝土运用中的一种水泥分散剂。广泛应用于公路、桥梁、大坝、隧道、高层建筑等工程。
相关技术中,聚羧酸减水剂存在一个敏感性的问题,和易性差、适应性差,加多了混凝土会出现泌水,加少了混凝土坍落度和流动度过小。
申请公开号CN104193215A,申请公开日2014-12-10,名称为《一种三元嵌段大单体接枝共聚高性能聚羧酸减水剂及其制备方法》的发明,该减水剂不仅可以在较低的水灰比的条件下能使混凝土达到较高的流动性能,又因为嵌段大单体所包含的环氧丙烷具有团聚效果,有较大空间位阻效应,这使得所合成的聚羧酸系减水剂具有更加优秀的分散保持性,并且本减水剂用于混凝土时具有较低的含气量,是集减水、保坍和低引气于一体的多功能、适应性强的高性能减水剂。
申请公开号CN104744684A,申请公开日2015-07-01,名称为《一种嵌段聚醚、由该醚制得的引气型聚羧酸减水剂及其制备方法》的发明,该发明的引气型聚羧酸减水剂,不仅具有优良的工作性能,同时,具有提高混凝土含气量的功能,既可以避免由于复配引发剂带来的一系列相容性问题,又可以代替木质素磺酸钙类减水剂,保证混凝土的强度和抗开裂性能。此外,由于该聚醚的特殊的嵌段结构,使得其在具有不同于不饱和聚乙二醇醚的表面活性的同时,可溶于水溶液,从而避免了分层等情况的发生。
发明内容
本发明其目的在于公开一种用于早强抗收缩型聚羧酸减水剂的嵌段聚醚及其制备方法,所述的聚羧酸减水剂磷酯化单体原料成分简单,能够进一步制备得到聚羧酸减水剂,应用于混凝土建筑工程材料时,能够改善混凝土和易性,对于不同的水泥、粉煤灰、混凝土含土量、温度及用水量都有着优异的适应性,同时能够使减水剂掺量敏感性降低其可以提高减水剂的减水率,还可起到早强、抗收缩的性能。
实现本发明所述用于早强型聚羧酸减水剂的嵌段聚醚及其制备方法的技术方案是:
一种用于早强抗收缩型聚羧酸减水剂的嵌段聚醚,以聚羧酸减水剂磷酯化单体为原料,部分替代聚氧乙烯醚单体,以重量百分数含量计,由以下组份反应得到:聚羧酸减水剂磷酯化单体为1~20%,异戊烯醇聚氧乙烯醚为1~10%,甲基烯丙醇聚氧乙烯醚为1~10%,碱性催化剂为0.2~0.6%,环氧乙烷为60~90%,环氧丙烷为0.5~10%,弱酸中和剂为0.2~0.6%;
所述聚羧酸减水剂磷酯化单体具体包含聚氧乙烯醚、磷酸化剂和中和剂;其中,聚氧乙烯醚和磷酸化剂的摩尔比为2.1:1;中和剂为聚氧乙烯醚和磷酸化剂总质量的0.125%;所述聚氧乙烯醚的重均分子量为1800。
作为本发明一种用于早强抗收缩型聚羧酸减水剂的嵌段聚醚的进一步优选方案,所述磷酸化剂为五氧化二磷。
作为本发明一种用于早强抗收缩型聚羧酸减水剂的嵌段聚醚的进一步优选方案,所述聚羧酸减水剂磷酯化单体的制备原料还包括催化剂;其中,催化剂的用量为聚氧乙烯醚和磷酸化剂总质量的0.1%-1%。
作为本发明一种用于早强抗收缩型聚羧酸减水剂的嵌段聚醚的进一步优选方案,所述中和剂包括氢氧化钠和/或氢氧化钾,所述催化剂包括酸催化剂和/或碱催化剂。
作为本发明一种用于早强抗收缩型聚羧酸减水剂的嵌段聚醚的进一步优选方案,所述嵌段聚醚的通式为:R1=R2CH2O{(CH2CH20)m(R3O)n}y(CH2CH2O)xH,其中R1、R2为烷基,R3为C3~C20的环氧烷基,m为0~50的整数,n为0~50的整数,x为1~200的整数,y为0~10的整数。
作为本发明一种用于早强抗收缩型聚羧酸减水剂的嵌段聚醚的进一步优选方案,所述嵌段聚醚的分子量为2400-8000。
一种用于早强抗收缩型聚羧酸减水剂的嵌段聚醚制备方法,包括以下步骤:
1)按比例称取各原料,在保护气氛下,将聚氧乙烯醚加热熔化,加入磷酸化剂,进行反应,反应结束后加入中和剂中和,得到一种聚羧酸减水剂磷酯化单体;其中,所述水解反应过程控温为75-100℃;所述水解反应的时间为30-120min;(时间)
2)将聚羧酸减水剂磷酯化单体和异戊烯醇聚氧乙烯醚与碱性催化剂放置于高压反应釜中混合,混合完成之后用惰性气体N2置换掉高压反应釜中的空气,然后升温至90℃~110℃进行前处理;其中,所述聚羧酸减水剂磷酯化单体的用量为聚羧酸减水剂磷酯化单体和聚氧乙烯醚单体总质量的30%;(时间)
3)观察高压反应釜内的真空度,在高压反应釜处于真空情况下,升高高压反应釜的温度和压强,温度控制在120℃~165℃,压强控制在0.25~0.50Mpa,缓慢加入环氧丙烷,控制在1小时完成所有环氧丙烷加入;(真空与压强)
4)在完成加入环氧丙烷后,进行第一次熟化保温,温度控制在120℃~165℃,时间控制在20-50分钟;
5)在所述第一次熟化保温后,保持温度与压强不变缓慢加入环氧乙烷,控制在3.5小时完成所有环氧乙烷加入;
6)在完成加入环氧乙烷后,进行第二次熟化保温,温度为120℃~165℃;
7)在第二次熟化保温至高压反应釜内压力不在下降为止,(第二次熟化时间0.3~1h,两个条件二选一)然后降温至65度,抽真空脱出沸点低于65度的物质之后,加入弱酸中和剂得到嵌段聚醚。
8、根据权利要求7所述用于早强型聚羧酸减水剂的嵌段聚醚制备方法,其特征在于,所述磷酸化剂分批加入;所述加入磷酸化剂过程控温为30-50℃;所述反应的温度控制为70-90℃;所述反应的时间为2-6h;所述中和过程控温为30-50℃。
9、根据权利要求7所述用于早强型聚羧酸减水剂的嵌段聚醚制备方法,其特征在于,所述聚羧酸减水剂磷酯化单体的用量为聚羧酸减水剂磷酯化单体和聚氧乙烯醚单体总质量的30%。
本发明的有益效果为:
1、发明聚羧酸减水剂磷酯化单体原料成分简单,主要由聚氧乙烯醚、磷酸化剂和中和剂制备得到,制备方法工艺简单简单,能够进一步制备得到聚羧酸减水剂,应用于混凝土建筑工程材料时,能够改善混凝土和易性,对于不同的水泥、粉煤灰、混凝土含土量、温度及用水量都有着优异的适应性,同时能够使减水剂掺量敏感性降低
2、本发明的嵌段聚醚,由于该不饱和嵌段聚醚引入了亲油性的烷基,在水介质中呈醚键,聚氧乙烯分子链上氧原子与水分子的氢原子形成氢键,可降低聚羧酸的静电斥力,使得水泥净浆保持流动度变小,同时可吸附在带不同电性的水泥矿物质,促进水泥水化,对混凝土的早期强度起到增强作用,同时提高早期强度。嵌段聚醚大单体具有良好的分散、润湿、增溶、抗收缩等性能,对提升聚羧酸系高效减水剂的工作性与适应性是非常有用的。
3、本发明采用嵌段体系,对支链的功能化调整容易进行,大大增强了聚羧酸减水剂单体的地材适应性,嵌段聚醚大单体中环氧丙烷具有团聚效果,有较大的空间位阻效应,同时环氧丙烷为憎水性基团,能改善聚羧酸系减水剂分子结构的亲水亲油性,能有效减低混凝土粘度。采用分段加成技术,可以通过第二部分环氧丙烷的加成来控制所合成的聚羧酸减水剂大单体的分子量,也可以控制聚氧乙烯链的长短,从而调节控制大单体的性能。
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1:一种用于早强型聚羧酸减水剂的嵌段聚醚,以重量百分数含量计,由以下组份反应得到:分子量为700的异戊烯醇聚氧乙烯醚为346g,碱性催化剂为0.3g,碱性催化剂选用粉状甲醇钠,环氧乙烷为948.3g,环氧丙烷为286.7g,弱酸中和剂为0.9g,弱酸选用乙酸。
分子量为700的异戊烯醇聚氧乙烯醚为350g,
原料:
a、异戊烯醇聚氧乙烯醚-2400(数字表示重均分子量,下同);
b、五氧化二磷(分析纯);
c、氨基磺酸;
d、氢氧化钠(使用质量分数为40%的氢氧化钠水溶液)。
其中原料a和b的摩尔比为2:1;
原料c为a和b总质量的1.0%;
原料d为a和b总质量的0.04%。
四口瓶配有温度计及搅拌和回流装置,进行氮气保护。将TPEG-2400单体投入四口瓶中在水浴锅中加热至50℃熔化,搅拌5分钟。在30℃下分批分次加入五氧化二磷,每次不超过五氧化二磷总用量的10%,每次间隔10分钟。控制温度不超过50℃。五氧化二磷加完后,加入氨基磺酸升温到70℃反应6小时,然后升温至75℃加入水(a和b总质量的4%),水解反应120min。降温至30℃中和,得到聚羧酸减水剂磷酯化单体。
使用高离子水将高压反应釜冲洗干净,然后将高压反应釜烘干冷却至室温,将聚羧酸减水剂磷酯化单体和异戊烯醇聚氧乙烯醚与碱性催化剂放置于高压反应釜中混合,所述聚羧酸减水剂磷酯化单体的用量为聚羧酸减水剂磷酯化单体和聚氧乙烯醚单体总质量的30%;混合完成之后用惰性气体N2置换掉高压反应釜中的空气,然后升温至100℃进行前处理,观察高压反应釜内的真空度,在高压反应釜处于真空情况下,升高高压反应釜的温度和压强,温度控制在130℃,压强控制在0.4MPA,缓慢加入环氧丙烷,控制在1小时完成所有环氧丙烷加入,在完成加入环氧丙烷后,进行第一次熟化保温,温度控制在130℃,时间控制在25分钟,在所述第一次熟化保温后,保持温度与压强不变缓慢加入环氧乙烷,控制在3.5小时完成所有环氧乙烷加入,在完成加入环氧乙烷后,进行第二次熟化保温,温度为130℃,在第二次熟化保温至高压反应釜内压力不在下降为止,然后降温至65度,抽真空脱出沸点低于65度的物质之后,加入弱酸中和剂得到嵌段聚醚。
嵌段聚醚测试数据为:羟值17.5,分子量3200,双键0.296,双键保留率95%。
实施例2:一种用于早强型聚羧酸减水剂的嵌段聚醚,以重量百分数含量计,由以下组份反应得到:分子量为1800的异戊烯醇聚氧乙烯醚为350g,碱性催化剂为0.3g,碱性催化剂选用粉状甲醇钠,环氧乙烷为503.6g,环氧丙烷为111.5g,弱酸中和剂为0.9g,弱酸选用乙酸。
实施例2,分子量为1800的异戊烯醇聚氧乙烯醚为350g
原料:
a、异戊烯醇聚氧乙烯醚-2000;
b、五氧化二磷(分析纯);
c、98%浓硫酸;
d、氢氧化钠(使用质量分数为40%的氢氧化钠水溶液)。
其中原料a和b的摩尔比为2:1;
原料c为a和b总质量的0.5%;
原料d为a和b总质量的1.0%。
四口瓶配有温度计及搅拌和回流装置,进行氮气保护。将TPEG-2000单体投入四口瓶中在水浴锅中加热至50℃熔化,搅拌5分钟。在40℃下分批分次加入五氧化二磷,每次不超过五氧化二磷总用量的10%,每次间隔10分钟。控制温度不超过50℃。五氧化二磷加完后,加入浓硫酸升温到70℃反应5小时,然后升温至80℃加入水(a和b总质量的4%),水解反应90min。降温至40℃中和,得到聚羧酸减水剂磷酯化单体。
实施例3,原料:
a、异戊烯醇聚氧乙烯醚-1800;
b、五氧化二磷(分析纯);
d、氢氧化钠(使用质量分数为40%的氢氧化钠水溶液)。
其中原料a和b的摩尔比为1.9:1;
原料d为a和b总质量的0.125%。
四口瓶配有温度计及搅拌和回流装置,进行氮气保护。将TPEG-1800单体投入四口瓶中在水浴锅中加热至50℃熔化,搅拌5分钟。在50℃下分批分次加入五氧化二磷,每次不超过五氧化二磷总用量的10%,每次间隔10分钟。控制温度不超过50℃。五氧化二磷加完后,升温到70℃反应4小时。降温至50℃中和,得到聚羧酸减水剂磷酯化单体。
使用高离子水将高压反应釜冲洗干净,然后将高压反应釜烘干冷却至室温,将聚羧酸减水剂磷酯化单体和异戊烯醇聚氧乙烯醚与碱性催化剂放置于高压反应釜中混合,所述聚羧酸减水剂磷酯化单体的用量为聚羧酸减水剂磷酯化单体和聚氧乙烯醚单体总质量的30%;混合完成之后用惰性气体N2置换掉高压反应釜中的空气,然后升温至110℃进行前处理,观察高压反应釜内的真空度,在高压反应釜处于真空情况下,升高高压反应釜的温度和压强,温度控制在165℃,压强控制在0.4MPA,缓慢加入环氧丙烷,控制在1小时完成所有环氧丙烷加入,在完成加入环氧丙烷后,进行第一次熟化保温,温度控制在165℃,时间控制在40分钟,在所述第一次熟化保温后,保持温度与压强不变缓慢加入环氧乙烷,控制在3.5小时完成所有环氧乙烷加入,在完成加入环氧乙烷后,进行第二次熟化保温,温度为165℃,在第二次熟化保温至高压反应釜内压力不在下降为止,然后降温至65度,抽真空脱出沸点低于65度的物质之后,加入弱酸中和剂得到嵌段聚醚。
嵌段聚醚测试数据为:羟值11.0,分子量5080,双键0.182,双键保留率93%。
对本发明实施例1-2所得聚羧酸减水剂磷酯化单体进行检测,结果如表1所示。
表1
Figure BDA0003057628640000121
采用本发明实施例1-3所得聚羧酸减水剂磷酯化单体进一步制备得到聚羧酸减水.
采用传统的聚醚单体为比较例,传统的聚醚单体生产步骤如下:在反应釜中加入甲基丙烯醇22.5g和0.4g碱性催化剂,将反应釜内温度提升至150℃进行前处理,前处理完成后开始加入977.5g环氧乙烷,这个过程保持反应釜内温度150℃保温熟化,约2小时后加入1.2g醋酸中和得到传统的聚醚单体。
传统的聚醚单体测试数据为:羟值17.3,分子量3243,双键0.296,双键保留率96%。
将实施例1中的嵌段聚醚、实施例2中的嵌段聚醚与比较例3中的聚醚单体分别合成减水剂母液,用于混凝土C30的生产中,其配比为(kg/m3):
表2
水泥 细石 粗石 外加剂
2.37 5.93 2.5 5 1.4 0.2%
分别测试混凝土的凝结时间、抗压强度及坍落度和扩展度,评价结果见表3。
测试标准如下:
凝结时间:按照GB/T 50080-2016《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》。
抗压强度:按照GB/T 50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》中抗压强度试验方法测定。
坍落度和扩展度:按照GB/T 50080-2016《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》中试验方法测定。
抗收缩比:按照GB 8076-2008《混凝土外加剂》中试验方法测定。
表3 新拌高强混凝土性能对比结果
Figure BDA0003057628640000131
从混凝土评价数据来看,聚醚单体引入环氧丙烷嵌段后所合成的减水剂母液,比常规聚醚单体合成的减水剂母液其初凝、终凝时间,1d/3d抗压强度、抗收缩比明显优于普通减水剂。本发明嵌段聚醚大单体所制得的早强型减水剂母液具有凝结时间短、早强效果好、性能稳定。当用于预制混凝土时,可以显著提高混凝土早期强度,从而提高脱模,提高生产效率,降低预制混凝土生产能耗。
虽然本发明是结合以上实施例进行描述的,但本发明并不被限于上述实施例,而只受所附权利要求的限定,本领域普通技术人员能够容易的对其进行修改和变化,但并不离开本发明的实质构思和范围。

Claims (9)

1.一种用于早强抗收缩型聚羧酸减水剂的嵌段聚醚,其特征在于,以聚羧酸减水剂磷酯化单体为原料,部分替代聚氧乙烯醚单体,以重量百分数含量计,由以下组份反应得到:聚羧酸减水剂磷酯化单体为1~20%,异戊烯醇聚氧乙烯醚为1~10%,甲基烯丙醇聚氧乙烯醚为1~10%,碱性催化剂为0.2~0.6%,环氧乙烷为60~90%,环氧丙烷为0.5~10%,弱酸中和剂为0.2~0.6%;
所述聚羧酸减水剂磷酯化单体具体包含聚氧乙烯醚、磷酸化剂和中和剂;其中,聚氧乙烯醚和磷酸化剂的摩尔比为2.1:1;中和剂为聚氧乙烯醚和磷酸化剂总质量的0.125%;所述聚氧乙烯醚的重均分子量为1800。
2.根据权利要求1所述的一种用于早强抗收缩型聚羧酸减水剂的嵌段聚醚,其特征在于,所述磷酸化剂为五氧化二磷。
3.根据权利要求1所述的一种用于早强抗收缩型聚羧酸减水剂的嵌段聚醚,其特征在于,所述聚羧酸减水剂磷酯化单体的制备原料还包括催化剂;其中,催化剂的用量为聚氧乙烯醚和磷酸化剂总质量的0.1%-1%。
4.根据权利要求1所述的一种用于早强抗收缩型聚羧酸减水剂的嵌段聚醚,其特征在于,所述中和剂包括氢氧化钠和/或氢氧化钾,所述催化剂包括酸催化剂和/或碱催化剂。
5.根据权利要求1所述的一种用于早强抗收缩型聚羧酸减水剂的嵌段聚醚,其特征在于,所述嵌段聚醚的通式为:R1=R2CH2O{(CH2CH20)m(R3O)n}y(CH2CH2O)xH,其中R1、R2为烷基,R3为C3~C20的环氧烷基,m为0~50的整数,n为0~50的整数,x为1~200的整数,y为0~10的整数。
6.根据权利要求6所述用于早强型聚羧酸减水剂的嵌段聚醚,所述嵌段聚醚的分子量为2400-8000。
7.一种用于早强抗收缩型聚羧酸减水剂的嵌段聚醚制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)按比例称取各原料,在保护气氛下,将聚氧乙烯醚加热熔化,加入磷酸化剂,进行反应,反应结束后加入中和剂中和,得到一种聚羧酸减水剂磷酯化单体;其中,所述水解反应过程控温为75-100℃;所述水解反应的时间为30-120min;(时间)
2)将聚羧酸减水剂磷酯化单体和异戊烯醇聚氧乙烯醚与碱性催化剂放置于高压反应釜中混合,混合完成之后用惰性气体N2置换掉高压反应釜中的空气,然后升温至90℃~110℃进行前处理;其中,所述聚羧酸减水剂磷酯化单体的用量为聚羧酸减水剂磷酯化单体和聚氧乙烯醚单体总质量的30%;(时间)
3)观察高压反应釜内的真空度,在高压反应釜处于真空情况下,升高高压反应釜的温度和压强,温度控制在120℃~165℃,压强控制在0.25~0.50Mpa,缓慢加入环氧丙烷,控制在1小时完成所有环氧丙烷加入;(真空与压强)
4)在完成加入环氧丙烷后,进行第一次熟化保温,温度控制在120℃~165℃,时间控制在20-50分钟;
5)在所述第一次熟化保温后,保持温度与压强不变缓慢加入环氧乙烷,控制在3.5小时完成所有环氧乙烷加入;
6)在完成加入环氧乙烷后,进行第二次熟化保温,温度为120℃~165℃;
7)在第二次熟化保温至高压反应釜内压力不在下降为止,(第二次熟化时间0.3~1h,两个条件二选一)然后降温至65度,抽真空脱出沸点低于65度的物质之后,加入弱酸中和剂得到嵌段聚醚。
8.根据权利要求7所述用于早强型聚羧酸减水剂的嵌段聚醚制备方法,其特征在于,所述磷酸化剂分批加入;所述加入磷酸化剂过程控温为30-50℃;所述反应的温度控制为70-90℃;所述反应的时间为2-6h;所述中和过程控温为30-50℃。
9.根据权利要求7所述用于早强型聚羧酸减水剂的嵌段聚醚制备方法,其特征在于,所述聚羧酸减水剂磷酯化单体的用量为聚羧酸减水剂磷酯化单体和聚氧乙烯醚单体总质量的30%。
CN202110507998.4A 2021-05-10 2021-05-10 用于早强抗收缩型聚羧酸减水剂的嵌段聚醚及其制备方法 Pending CN113307961A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110507998.4A CN113307961A (zh) 2021-05-10 2021-05-10 用于早强抗收缩型聚羧酸减水剂的嵌段聚醚及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110507998.4A CN113307961A (zh) 2021-05-10 2021-05-10 用于早强抗收缩型聚羧酸减水剂的嵌段聚醚及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113307961A true CN113307961A (zh) 2021-08-27

Family

ID=77372922

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110507998.4A Pending CN113307961A (zh) 2021-05-10 2021-05-10 用于早强抗收缩型聚羧酸减水剂的嵌段聚醚及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113307961A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114249884A (zh) * 2021-12-10 2022-03-29 泰兴金燕化学科技有限公司 一种生产早强型聚羧酸减水剂专用醚类单体的制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107814923A (zh) * 2017-12-04 2018-03-20 吉林众鑫化工集团有限公司 聚羧酸减水剂磷酯化单体与制备方法、聚羧酸减水剂与制备方法
CN108003339A (zh) * 2017-12-26 2018-05-08 广东奥克化学有限公司 一种用于早强型聚羧酸减水剂的嵌段聚醚及其制备方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107814923A (zh) * 2017-12-04 2018-03-20 吉林众鑫化工集团有限公司 聚羧酸减水剂磷酯化单体与制备方法、聚羧酸减水剂与制备方法
CN108003339A (zh) * 2017-12-26 2018-05-08 广东奥克化学有限公司 一种用于早强型聚羧酸减水剂的嵌段聚醚及其制备方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114249884A (zh) * 2021-12-10 2022-03-29 泰兴金燕化学科技有限公司 一种生产早强型聚羧酸减水剂专用醚类单体的制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2937321B1 (en) Slump retaining polycarboxylic acid superplasticizer
CN108751785B (zh) 一种纳米晶种早强剂及其制备方法
CN110642993B (zh) 一种缓凝型醚类聚羧酸减水剂的制备方法
CN113461873B (zh) 一种耐高温抗石粉吸附保坍型聚羧酸减水剂及其制备方法
CN105130269B (zh) 一种高减水高早强型聚羧酸系减水剂及其无热源制法
CN109337024B (zh) 一种缓凝型聚羧酸减水剂的制备方法
CN110938176A (zh) 超长保坍水泥基聚羧酸减水剂母液及其应用
CN111454405A (zh) 一种具有早强功能的聚羧酸保坍剂及其制备方法
CN109650762B (zh) 一种磷酸盐型聚羧酸减水剂和制备方法
CN113444210B (zh) 一种低敏感型减水保坍聚羧酸减水剂及其制备方法
CN102731730A (zh) 一种双氧水辅助引发羧酸类减水剂及其制备方法
CN109320714B (zh) 一种中低坍落度混凝土专用小分子超塑化剂及其制备方法
CN113307961A (zh) 用于早强抗收缩型聚羧酸减水剂的嵌段聚醚及其制备方法
CN110643003B (zh) 一种缓凝型酯类聚羧酸减水剂的制备方法
CN108084358B (zh) 一种保塌型聚羧酸减水剂的制备方法
CN114015035B (zh) 多官减水剂聚醚、其制备方法、源自其的抗泥型聚羧酸减水剂及其制备方法和应用
CN108892756B (zh) 一种基于3000分子量聚醚的高适应型聚羧酸减水剂的制备方法
WO2014059766A1 (zh) 一种混凝土预制构件用超塑化剂
CN114195949B (zh) 一种含磷酸酯单体的早强型减水剂及其制备方法
CN112920338B (zh) 一种增强型混凝土用低分子量聚合物及其制备方法
CN112111041B (zh) 高矿物掺合料混凝土用抗泥早强型聚羧酸减水剂的制备方法
CN114685085B (zh) 一种湿拌砂浆外加剂及其制备方法
CN113527591A (zh) 一种增强补硫缓释型聚羧酸减水剂及其制备方法
CN111234130B (zh) 一种米氏酸改性的聚羧酸高效减水剂及其制备方法
CN108003339A (zh) 一种用于早强型聚羧酸减水剂的嵌段聚醚及其制备方法

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
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20210827