CN114478937A - 一种机制砂混凝土用保水型聚羧酸减水剂及其制备方法 - Google Patents

一种机制砂混凝土用保水型聚羧酸减水剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及建筑外加剂技术领域，特别涉及一种机制砂混凝土用保水型聚羧酸减水剂及其制备方法。其中机制砂混凝土用保水型聚羧酸减水剂，共聚组分包括不饱和聚醚大单体和不饱和一元羧酸，以及甲基丙烯酸甲基烯丙酯和不饱和酯化单体中的一种或两种；其中，所述不饱和酯化单体为咖啡酸和γ‑环糊精通过酯化反应制得。本发明通过将制备的咖啡酸‑γ‑环糊精不饱和单体与交联单体甲基丙烯酸甲基烯丙酯一起共聚接枝到聚羧酸减水剂中，使所制得的聚羧酸减水剂具有高保水性，应用于机制砂颗粒较粗，级配较差的机制砂混凝土中，可使浆体增稠，达到减少泌水泌浆，有效锁住混凝土中的水份的目的。

Description

一种机制砂混凝土用保水型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，特别涉及一种机制砂混凝土用保水型聚羧酸减水剂及其制备方法。
背景技术
目前，在我国的工程建设领域，机制砂替代天然砂用作混凝土细骨料已经成为混凝土行业发展趋势，机制砂已经在全国大面积使用。机制砂作为混凝土的细集料，既可解决天然砂资源短缺问题，又能降低运输成本，保护环境。机制砂与天然砂相比，由于自身的理化特性(颗粒表面粗糙、棱角多、级配差及表面能大)导致由其配制的混凝土存在流动性与粘聚性差的问题，易泌水离析，这与混凝土需要高流动性与高粘聚性来满足良好的泵送施工性能相悖。
工程应用中经常会考虑将聚羧酸减水剂与各种调节粘度的化学外加剂复配使用，如黄原胶、温轮胶、纤维素醚等，它们能够增加拌合物的粘度，在很小掺量时即具有较好的增粘作用，对混凝土粘度的改善效果较为明显，可以明显减少混凝土抓底、泌水现象的发生。但从实际工程来看，大多数粘度调节剂与聚羧酸减水剂存在相容性问题。一方面，粘度调节剂与聚羧酸减水剂复配贮存过程中容易出现絮凝、分层现象，导致贮存稳定性变差；另一方面，粘度调节剂的掺入会影响聚羧酸减水剂的分散性，严重时甚至会降低混凝土流动性。
针对以上问题，目前已经有不少研究者通过分子结构设计，制备增稠、保水型聚羧酸减水剂以解决混凝土泌水、抓底等问题。
公开号为CN105948563A、公开日为2016年09月21日的专利文件，公开号为CN105924030A、公开日为2016年09月07日的专利文件和公开号为CN 105949409A、公开日为2016年09月21日的专利文件分别公开了含壳聚糖的醚类、酯类和醚酯共聚类的三种聚羧酸系混凝土减水剂及其制备方法，直接使用壳聚糖参与共聚反应，生产出的减水剂能够明显改善混凝土易离析、泌水现象。
公开号为CN106116226A，公开日为2016年11月16日的专利文件公开了一种改善和易性、包裹性的聚羧酸减水剂及其制备方法，其在分子侧链中引入了含鼠李糖、羟基及羧基的多糖。
上述专利分别通过引入壳聚糖、鼠李糖及含羟基和羧基的多糖作为增粘保水的功能性侧链，成功地制备了增粘保水型的聚羧酸减水剂。然而，前两者的分子结构中无碳碳双键，虽然羟基也能被引发形成自由基参与共聚，但聚合活性远远不如碳碳双键，聚合转化率低。此外，壳聚糖和含羟基和羧基的多糖分子量高、水溶性差，接枝率低，而鼠李糖的分子量偏低，引入量偏少时，增粘保水效果不显著，反之又会影响减水剂的吸附分散。
公开号为CN104176969A、公开日为2014年12月03日的专利文件通过分子结构设计合成一种聚羧酸保水剂，其设计的醚类保水剂与常规聚羧酸减水剂差异性小，保水性能一般。
因此，针对现有技术的不足，开发一种适用于机制砂混凝土的保水性能优异聚羧酸减水剂具有重要意义。
发明内容
为解决上述现有技术中减水剂保水性能不足的问题，本发明提供机制砂混凝土用保水型聚羧酸减水剂，其中，共聚组分包括不饱和聚醚大单体和不饱和一元羧酸，以及甲基丙烯酸甲基烯丙酯和不饱和酯化单体中的一种或两种；
其中，所述不饱和酯化单体为咖啡酸和γ-环糊精通过酯化反应制得。
在一实施例中，所述咖啡酸和γ-环糊精的质量比为1:0.5～2.5。
在一实施例中，所述不饱和酯化单体的制备过程为：将咖啡酸和γ-环糊精加入到反应器中，同时加入催化剂、阻聚剂和带水剂，进行酯化反应，酯化反应温度为100～140℃，反应结束后即得咖啡酸-γ-环糊精不饱和酯化单体。优选地，酯化反应的时间为4～9h。
在一实施例中，所述催化剂为甲苯磺酸、醋酸钠和硫酸氢钠中的至少一种；
所述阻聚剂为N-亚硝基-N-苯基羟胺铝、4-氧代-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶和N,N-二丁基二硫代氨基甲酸铜中的至少一种；
所述带水剂为石油醚、环己烷和甲苯中的至少一种。
在一实施例中，以咖啡酸、γ-环糊精、催化剂、阻聚剂和带水剂的总质量为总物料量，所述催化剂的用量为总物料量的1wt％～2wt％，所述阻聚剂的用量为总物料量的0.5wt％～2wt％，所述带水剂的用量为总物料量的10wt％～20wt％。
在一实施例中，所述不饱和聚醚大单体为烯丙基聚氧乙烯醚、甲基烯丙基聚氧乙烯醚和异戊烯基聚氧乙烯醚中的至少一种。
在一实施例中，所述不饱和聚醚大单体的分子量为2000～4000。
在一实施例中，所述不饱和一元羧酸为丙烯酸和/或甲基丙烯酸。
在一实施例中，所述不饱和聚醚大单体、不饱和一元羧酸、不饱和酯化单体和甲基丙烯酸甲基烯丙酯的质量比为100:7～14:0～3:0～2。
在一实施例中，当只添加不饱和酯化单体，无添加甲基丙烯酸甲基烯丙酯时，所述不饱和聚醚大单体和不饱和酯化单体的质量比为100:1～3；
当只添加甲基丙烯酸甲基烯丙酯，无添加不饱和酯化单体时，所述不饱和聚醚大单体和甲基丙烯酸甲基烯丙酯的质量比为100:0.5～2；
当不饱和酯化单体和甲基丙烯酸甲基烯丙酯均有添加时，所述不饱和聚醚大单体、不饱和酯化单体和甲基丙烯酸甲基烯丙酯的质量比为100:1～3:0.5～2。
在一实施例中，所述共聚组分还包括氧化剂、还原剂和链转移剂。
在一实施例中，所述氧化剂为过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠和过氧化氢中的至少一种。
在一实施例中，所述还原剂为抗坏血酸、Bruggolite FF6、次磷酸钠、甲醛次硫酸氢钠中的至少一种。
在一实施例中，所述链转移剂为2-巯基乙醇、2-巯基乙酸、3-巯基丙醇、3-巯基丙酸、磷酸三钠、甲酸钠、乙酸钠中的至少一种。
在一实施例中，所述不饱和聚醚大单体、氧化剂、还原剂和链转移剂、不饱和一元羧酸和还原剂的质量比为100:0.6～1.5:0.1～0.5:0.3～0.8。
本发明还提供一种如上任意所述的机制砂混凝土用保水型聚羧酸减水剂的制备方法，将不饱和聚醚大单体和不饱和一元羧酸，以及甲基丙烯酸甲基烯丙酯和不饱和酯化单体中的一种或两种进行共聚反应得到；
其中，所述不饱和酯化单体为咖啡酸和γ-环糊精通过酯化反应制得。
具体操作如下：
S100、配制第一溶液、第二溶液、第三溶液以及反应底料：
将链转移剂溶于去离子水中得到第一溶液；
将不饱和一元羧酸溶于去离子水中，得到第二溶液；
将还原剂溶于去离子水中，得到第三溶液；
常温下，将不饱和聚醚大单体、氧化剂、不饱和酯化单体和甲基丙烯酸甲基烯丙酯溶于去离子水中作为底料，用不饱和酸调节底料的pH至5～6；
S200、向底料中同时滴加第一溶液、第二溶液和第三溶液至底料中，均在1.5～4h内滴加完毕，滴加结束后保温0.5～1.5h，得共聚产物；
S300、将S200所得的共聚产物用氢氧化钠溶液中和至pH值为5～7，即得所述机制砂混凝土用保水型聚羧酸减水剂。
在一实施例中，所述第一溶液中，链转移剂与去离子水的质量比为0.3～0.8:30；所述第二溶液中，不饱和一元羧酸和去离子水的质量比为6～11:25；所述第三溶液中，还原剂和去离子水的质量比为0.1～0.5:25。
在一实施例中，所述机制砂混凝土用保水型聚羧酸减水剂的含固量为35wt％～45wt％。
与现有的减水剂相比较，本发明提供的机制砂混凝土用保水型聚羧酸减水剂具有如下有益效果：
(1)在聚羧酸减水剂通过引入咖啡酸，在高分子链中引入了邻苯二酚基团。该大分子在水泥浆体中分散时由于含有邻苯二酚基团，可有效增强减水剂分子对于机制砂的低表面能解理表面的粘附能力，使浆体可以增稠，减少泌水泌浆、有效提升混凝土拌合物的和易性能。另外，邻苯二酚基团由于可以和混凝土中的金属离子结合，其在砂石表面也可以形成较好的配位作用和氢键相互作用，因此可以有效的提升拌合物整体的均匀性及成型后制品的力学性能与耐久性。
(2)本发发明提供的聚羧酸减水剂在分子链上还引入了多羟基结构的γ-环糊精，不仅亲水性强，可以有效减少游离水的释放，能大大提高减水剂的保水性，而且具有一定的空间位阻作用，能进一步增强减水剂的分散性。
(3)通过引入少量的甲基丙烯酸甲基烯丙酯，使所制备的聚羧酸减水剂分子呈微交联结构，能够有效锁住混凝土中的水分，进一步提高聚羧酸减水剂的保水性。
(4)本发明中方法所制备的聚羧酸减水剂操作简便，易于工业化生产，有广泛应用前景。
本发明的其他特征和有益效果将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他有益效果可通过在说明书、权利要求书中所指出的结构和/或组分来实现和获得。
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；下面所描述的本发明不同实施方式中所设计的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合；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。
在本发明的描述中，需要说明的是，本发明所使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域的普通技术人员通常所理解的含义相同的含义，不能理解为对本发明的限制；应进一步理解，本发明所使用的术语应被理解为具有与这些术语在本说明书的上下文和相关领域中的含义一致的含义，并且不应以理想化或过于正式的意义来理解，除本发明中明确如此定义之外。
本发明提供如下实施例，如无特别说明，份数均以重量份计。
实施例1
(1)咖啡酸-γ-环糊精不饱和酯化单体的制备：
在常压条件下，将100份的咖啡酸和50份的γ-环糊精加入到反应器中，同时加入2.5份的甲苯磺酸、1.3份N-亚硝基-N-苯基羟胺铝和25份石油醚，进行酯化反应，酯化反应温度为130℃，反应时间为4h，即得咖啡酸-γ-环糊精不饱和酯化单体。
(2)共聚反应：
常温下，将100份重均分子量2400烯丙基聚氧乙烯醚、0.8份过硫酸铵、3.0份咖啡酸-γ-环糊精不饱和酯化单体溶于去离子水中作为底料，用1.0份丙烯酸调节底料的pH至5～6。
将0.3份2-巯基乙醇溶于30份去离子水中得到第一溶液；
将11份丙烯酸溶于25份去离子水中，得到第二溶液；
将0.1份抗坏血酸溶于25份去离子水中，得到第三溶液；
待底料温度稳定在规定的温度时，同时向底料中滴加第一溶液、第二溶液和第三溶液至底料中，三种溶液均在1.5h内滴加完毕，滴加结束后保温1.5h；
(3)中和反应：
将得到的共聚产物用30wt％的氢氧化钠溶液中和至pH值为7，即得所述的机制砂混凝土用保水型聚羧酸减水剂，其含固量为40％。
实施例2
(1)共聚反应：
常温下，将100份重均分子量3000甲基烯丙基聚氧乙烯醚、1.0份过硫酸钾、2.0份甲基丙烯酸甲基烯丙酯溶于去离子水中作为底料，用1.3份甲基丙烯酸调节底料的pH至5～6。
将0.5份2-巯基乙酸溶于30份去离子水中得到第一溶液；
将9.5份甲基丙烯酸溶于25份去离子水中，得到第二溶液；
将0.2份Bruggolite FF6溶于25份去离子水中，得到第三溶液；
待底料温度稳定在规定的温度时，同时向底料中滴加第一溶液、第二溶液和第三溶液至底料中，三种溶液均在2h内滴加完毕，滴加结束后保温1h；
(2)中和反应：
将得到的共聚产物用30wt％的氢氧化钠溶液中和至pH值为6，即得所述的机制砂混凝土用保水型聚羧酸减水剂，其含固量为40％。
实施例3
(1)咖啡酸-γ-环糊精不饱和酯化单体的制备：
在常压条件下，将100份的咖啡酸和100份的γ-环糊精加入到反应器中，同时加入3.4份的硫酸氢钠、2.8份N-亚硝基-N-苯基羟胺铝和40份石油醚，进行酯化反应，酯化反应温度为125℃，反应时间为6h，即得咖啡酸-γ-环糊精不饱和酯化单体。
(2)共聚反应：
常温下，将100份重均分子量3500甲基烯丙基聚氧乙烯醚、1.2份过硫酸钠、1.0份咖啡酸-γ-环糊精不饱和酯化单体、1.0份甲基丙烯酸甲基烯丙酯溶于去离子水中作为底料，用1.5份丙烯酸调节底料的pH至5～6。
将0.6份3-巯基丙醇溶于30份去离子水中得到第一溶液；
将8.5份丙烯酸溶于25份去离子水中，得到第二溶液；
将0.3份次磷酸钠溶于25份去离子水中，得到第三溶液；
待底料温度稳定在规定的温度时，同时向底料中滴加第一溶液、第二溶液和第三溶液至底料中，三种溶液均在2.5h内滴加完毕，滴加结束后保温0.5h；
(3)中和反应：
将得到的共聚产物用7份30wt％的氢氧化钠溶液中和至pH值为6，即得所述的机制砂混凝土用保水型聚羧酸减水剂，其含固量为40％。
实施例4
(1)咖啡酸-γ-环糊精不饱和酯化单体的制备：
在常压条件下，将100份的咖啡酸和150份的γ-环糊精加入到反应器中，同时加入4.8份的醋酸钠、3.8份N，N-二丁基二硫代氨基甲酸铜和45份环己烷，进行酯化反应，酯化反应温度为120℃，反应时间为7h，即得咖啡酸-γ-环糊精不饱和酯化单体。
(2)共聚反应：
常温下，将100份重均分子量4000的异戊烯基聚氧乙烯醚、1.5份过氧化氢、1.5份咖啡酸-γ-环糊精不饱和酯化单体、0.5份甲基丙烯酸甲基烯丙酯溶于去离子水中作为底料，用1.8份甲基丙烯酸调节底料的pH至5～6。
将0.7份3-巯基丙酸溶于30份去离子水中得到第一溶液；
将7.5份甲基丙烯酸溶于25份去离子水中，得到第二溶液；
将0.4份甲醛次硫酸氢钠溶于25份去离子水中，得到第三溶液；
待底料温度稳定在规定的温度时，同时向底料中滴加第一溶液、第二溶液和第三溶液至底料中，三种溶液均在3h内滴加完毕，滴加结束后保温1h；
(3)中和反应：
将得到的共聚产物用30wt％的氢氧化钠溶液中和至pH值为6，即得所述的机制砂混凝土用保水型聚羧酸减水剂，其含固量为40％。
实施例5
(1)咖啡酸-γ-环糊精不饱和酯化单体的制备：
在常压条件下，将100份的咖啡酸和250份的γ-环糊精加入到反应器中，同时加入8.5份的甲苯磺酸、6.5份N-亚硝基-N-苯基羟胺铝和85份甲苯，进行酯化反应，酯化反应温度为100℃，反应时间为9h，即得咖啡酸-γ-环糊精不饱和酯化单体。
(2)共聚反应：
常温下，将100份重均分子量2000烯丙基聚氧乙烯醚、0.6份过氧化氢、2.0份咖啡酸-γ-环糊精不饱和酯化单体、1.5份甲基丙烯酸甲基烯丙酯溶于去离子水中作为底料，用2份丙烯酸调节底料的pH至5～6。
将0.8份磷酸三钠溶于30份去离子水中得到第一溶液；
将6份丙烯酸溶于25份去离子水中，得到第二溶液；
将0.5份次磷酸钠溶于25份去离子水中，得到第三溶液；
待底料温度稳定在规定的温度时，同时向底料中滴加第一溶液、第二溶液和第三溶液至底料中，三种溶液均在4h内滴加完毕，滴加结束后保温1.5h；
(3)中和反应：
将得到的共聚产物用30wt％的氢氧化钠溶液中和至pH值为7，即得所述的机制砂混凝土用保水型聚羧酸减水剂，其含固量为40％。
需要说明的是，上述实施例中的具体参数或一些常用试剂，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。
此外，若无特殊说明，所采用的原料也可以为本领域常规市售产品、或者由本领域常规方法制备得到。
本发明还提供如下对比例
对比例1
将实施例1中咖啡酸-γ-环糊精不饱和酯化单体用量调整为0，并进行共聚和中和反应，制得的聚羧酸减水剂即为对比例1。
对比例2
将实施例2中交联单体用量调整为0，并进行共聚和中和反应，制得的聚羧酸减水剂即为对比例2。
对比例3
将实施例3中的咖啡酸-γ-环糊精不饱和酯化单体及交联单体的用量均调整为0，并进行共聚和中和反应，制得的聚羧酸减水剂即为对比例3。
对比例4
将实施例4中的咖啡酸-γ-环糊精不饱和酯化单体及交联单体的用量均调整为0，并进行共聚和中和反应，制得的聚羧酸减水剂即为对比例4。
对比例5
将实施例5中的咖啡酸-γ-环糊精不饱和酯化单体及交联单体的用量均调整为0，并进行共聚和中和反应，制得的聚羧酸减水剂即为对比例5。
将实施例1～5合成得到的低敏感高保水型聚羧酸减水剂、对比例1～对比例5合成得到的聚羧酸减水剂与市售标准型高性能减水剂HPWR-S进行混凝土性能测定。
混凝土性能测定采用C30强度等级混凝土，胶凝材料总量为320kg/m3，所用水泥为P.0.42.5级保水性较差的某品牌水泥，粉煤灰为Ⅱ级灰，机制砂细度模数3.1，粗骨料为5～25mm的碎石。C30混凝土配合比为：水泥200kg/m3、粉煤灰60kg/m3、矿粉60kg/m3、机制砂790kg/m3、碎石1060kg/m3、水165kg/m3，减水剂的折固掺量在0.13％～0.18％。实验按照GB/T 50080-2016《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》进行拌和物的和易性描述试验，坍落度和泌水试验，所得结果如表1所示。
表1混凝土性能对比
样品 初始坍落度/mm 初始扩展度/mm 泌水率/％ 初始拌合物状态
实施例1 230 550 0.8 和易性良好，不泌水
实施例2 220 545 0.9 和易性良好，不泌水
实施例3 235 560 0.6 和易性良好，不泌水
实施例4 230 570 0.7 和易性良好，不泌水
实施例5 220 540 0.5 和易性良好，不泌水
对比例1 195 540 6.4 泌水离析，包裹性差
对比例2 190 545 6.8 泌水离析，包裹性差
对比例3 200 550 5.6 泌水离析，包裹性差
对比例4 205 560 9.4 泌水离析，包裹性差
对比例5 195 555 6.1 泌水离析，包裹性差
市售产品 200 550 6.3 泌水离析，包裹性差
从表1可知，实施例1～实施例5所得聚羧酸减水剂拌制的机制砂混凝土初始拌合物均具有良好的混凝土和易性，不泌水，测试发现泌水率均小于1％，而对比例1～对比例5及市售产品拌制的机制砂混凝土初始均泌水离析，石子外露，包裹性差，泌水率较高，最高达到9.4％，差异明显，说明采用本发明方法制备的聚羧酸减水剂，可以改善混凝土的和易性，具有优异的保水性能。
另外，本领域技术人员应当理解，尽管现有技术中存在许多问题，但是，本发明的每个实施例或技术方案可以仅在一个或几个方面进行改进，而不必同时解决现有技术中或者背景技术中列出的全部技术问题。本领域技术人员应当理解，对于一个权利要求中没有提到的内容不应当作为对于该权利要求的限制。
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 (10)

1.一种机制砂混凝土用保水型聚羧酸减水剂，其特征在于：共聚组分包括不饱和聚醚大单体和不饱和一元羧酸，以及甲基丙烯酸甲基烯丙酯和不饱和酯化单体中的一种或两种；
其中，所述不饱和酯化单体为咖啡酸和γ-环糊精通过酯化反应制得。
2.根据权利要求1所述的机制砂混凝土用保水型聚羧酸减水剂，其特征在于：所述咖啡酸和γ-环糊精的质量比为1:0.5～2.5。
3.根据权利要求1所述的机制砂混凝土用保水型聚羧酸减水剂，其特征在于：所述不饱和酯化单体的制备过程为：将咖啡酸和γ-环糊精加入到反应器中，同时加入催化剂、阻聚剂和带水剂，进行酯化反应，酯化反应温度为100～140℃，反应结束后即得咖啡酸-γ-环糊精不饱和酯化单体。
4.根据权利要求3所述的机制砂混凝土用保水型聚羧酸减水剂，其特征在于：所述催化剂为甲苯磺酸、醋酸钠和硫酸氢钠中的至少一种；
所述阻聚剂为N-亚硝基-N-苯基羟胺铝、4-氧代-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶和N,N-二丁基二硫代氨基甲酸铜中的至少一种；
所述带水剂为石油醚、环己烷和甲苯中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的机制砂混凝土用保水型聚羧酸减水剂，其特征在于：以咖啡酸、γ-环糊精、催化剂、阻聚剂和带水剂的总质量为总物料量，所述催化剂的用量为总物料量的1wt％～2wt％，所述阻聚剂的用量为总物料量的0.5wt％～2wt％，所述带水剂的用量为总物料量的10wt％～20wt％。
6.根据权利要求1所述的机制砂混凝土用保水型聚羧酸减水剂，其特征在于：所述不饱和聚醚大单体为烯丙基聚氧乙烯醚、甲基烯丙基聚氧乙烯醚和异戊烯基聚氧乙烯醚中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的机制砂混凝土用保水型聚羧酸减水剂，其特征在于：所述不饱和一元羧酸为丙烯酸和/或甲基丙烯酸。
8.根据权利要求1所述的机制砂混凝土用保水型聚羧酸减水剂，其特征在于：所述不饱和聚醚大单体、不饱和一元羧酸、不饱和酯化单体和甲基丙烯酸甲基烯丙酯的质量比为100:7～14:0～3:0～2。
9.一种根据权利要求1～8任一项所述的机制砂混凝土用保水型聚羧酸减水剂的制备方法，其特征在于：
将不饱和聚醚大单体和不饱和一元羧酸，以及甲基丙烯酸甲基烯丙酯和不饱和酯化单体中的一种或两种进行共聚反应得到；
其中，所述不饱和酯化单体为咖啡酸和γ-环糊精通过酯化反应制得。
10.根据权利要求9所述的机制砂混凝土用保水型聚羧酸减水剂的制备方法，其特征在于：所述机制砂混凝土用保水型聚羧酸减水剂的含固量为35wt％～45wt％。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107325236A (zh) * 2017-07-15 2017-11-07 刘翠芬 一种非泥土敏感型聚羧酸减水剂及其制备方法
CN109867734A (zh) * 2017-12-05 2019-06-11 天津工业大学 一类咖啡酸修饰的环糊精衍生物及其制备方法
CN110642987A (zh) * 2018-06-26 2020-01-03 科之杰新材料集团有限公司 一种醚酯共聚降粘型聚羧酸减水剂及其制备方法
WO2021027174A1 (zh) * 2019-08-14 2021-02-18 科之杰新材料集团有限公司 一种保水型聚羧酸减水剂及其制备方法
CN113667050A (zh) * 2021-08-30 2021-11-19 重庆市化工研究院有限公司 一种交联单体、交联型聚羧酸减水剂及制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107325236A (zh) * 2017-07-15 2017-11-07 刘翠芬 一种非泥土敏感型聚羧酸减水剂及其制备方法
CN109867734A (zh) * 2017-12-05 2019-06-11 天津工业大学 一类咖啡酸修饰的环糊精衍生物及其制备方法
CN110642987A (zh) * 2018-06-26 2020-01-03 科之杰新材料集团有限公司 一种醚酯共聚降粘型聚羧酸减水剂及其制备方法
WO2021027174A1 (zh) * 2019-08-14 2021-02-18 科之杰新材料集团有限公司 一种保水型聚羧酸减水剂及其制备方法
CN113667050A (zh) * 2021-08-30 2021-11-19 重庆市化工研究院有限公司 一种交联单体、交联型聚羧酸减水剂及制备方法

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