CN116496454B - 一种低温法合成多支化保坍型聚醚减水剂及制备方法 - Google Patents
一种低温法合成多支化保坍型聚醚减水剂及制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种低温法合成多支化保坍型聚醚减水剂及制备方法，在引发还原体系及大分子链转移剂作用下，聚醚单体在低温环境下，与丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、HPA生成多支化保坍型聚醚减水剂，将丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、HPA和聚醚单体接枝在麦芽糊精框架上，综合提升了减水剂的分散性、减水效果和保坍性能，特别是提高了在混凝土高含泥量的情况下的适用性。
Description
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，涉及一种建筑材料，尤其涉及一种低温法合成多支化保坍型聚醚减水剂及制备方法。
背景技术
随着建筑业的飞速发展，水泥混凝土市场供不应求。人们期望在降低水泥混凝土用量，降低生产成本的同时，又能保证水泥混凝土的强度及易和度，保证建筑工程质量。减水剂是一种在维持混凝土坍落度不变的条件下，能减少拌合用水量的混凝土外加剂，可以达到保质量缩成本的目的，所以减水剂的应用非常广泛。人们长期致力于研究发开减水效果更好、用量更低、制备更简便的减水剂。
聚羧酸型减水剂作为第三代减水剂，是一类具有梳形结构的共聚物分散剂，其基本结构特点是主链为脂肪族的烷烃类，分布着一种或多种离子基团，侧链由亲水性的大单体组成。聚羧酸型减水剂发挥分散作用的主要机理是由于其吸附到水泥颗粒表面后，离子基团使得水泥颗粒之间相互产生了静电斥力，同时侧链发挥空间位阻斥力，使水泥颗粒絮凝结构解体，粒子间难以彼此靠近，提高了水泥颗粒的分散性及其稳定性，目前一些新型的聚羧酸型减水剂在加入量为水泥重量的0.2％时，减水率最高能够达到30％。但是聚羧酸型减水剂对水泥存在适应性，对粘土较敏感，其抗泥性较差，当砂石中的含泥量大于5％时，其减水率和流动性显著下降。所以人们不断对聚羧酸型减水剂进行改进和完善，并且不断开发性能更加优异的新型减水剂。
目前已有研究证实了，在聚羧酸型减水剂结构中引入多支化或者超支化结构，能够改变聚羧酸减水剂在水溶液中的构象，从而赋予减水剂在水泥适应性、和易性、缓凝或者降粘等方面的性能。如文献号为CN111378115A的中国专利，公开了一种糖基减水剂，在多羟基的糖类单体上接枝亲疏水性能可调的短聚醚侧链，然后通过磷酸酯化反应交联成超支化结构，最后通过羧酸酯化反应在部分聚醚侧链末端接枝羧酸吸附基团制得。该方法中酯化反应属于可逆反应，一般情况下反应进行不彻底，且有副产物水的生成。如文献号为CN104402292A的中国专利，公开了一种改性淀粉减水剂及其制备方法和使用方法，利用改性淀粉作为减水剂的结构基础，在引发剂作用下接枝甲基丙烯酸、丙烯酸丁酯、甲基丙烯磺酸钠混合单体。该方法提高了减水剂的适用性，当加入量为水泥重量的0.5％时，减水率能够达到26％～28％、缓凝时间为3～4小时，并且适用于砂石含泥量小于9％的混凝土。但是该工艺较为复杂，反应所需要的温度较高，减水效果也有待提升。
本发明提供了一种低温法合成多支化保坍型聚醚减水剂，其中支链中具有聚羧酸结构，克服了常规聚羧酸型减水剂适用性较差的缺点，提高了减水剂的抗逆性，同时多支化结构还有效增加减水剂分子对水泥颗粒的吸附能力，具有较强的亲和力，分散能力更强。该减水剂的制备工艺简单，制备过程无需高温，更加节约能源。
发明内容
本发明的目的是为了提供一种制备工艺简单、节约能源、适用性更强且减水效果更好的减水剂。
为了达到上述目的，本发明的采用的技术方案是，一种低温法合成多支化保坍型聚醚减水剂，关键在于，所述减水剂具体有如下结构：
其中R基为由丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、HPA和聚醚单体共聚形成的基团。
更进一步的，所述聚醚单体为乙二醇乙烯基聚氧乙烯醚或4-羟丁基乙烯基聚氧乙烯醚，重均分子量为2500～3500。
更进一步的，R基的结构为：
或
其中a为25～28，b为69～77，c为50～56，d为21～24，所述减水剂的重均分子量为80000～90000，上式中当X1为-OH时，X2为-H；当X1为-H时，X2为-OH。
一种低温法合成多支化保坍型聚醚减水剂的制备方法，用于制备上述低温法合成多支化保坍型聚醚减水剂，关键在于，在引发还原体系及大分子链转移剂作用下，聚醚单体在低温环境下，与丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、HPA生成多支化保坍型聚醚减水剂。
更进一步的，上述一种低温法合成多支化保坍型聚醚减水剂的制备方法，包括以下步骤：
S1大分子链转移剂的合成：将麦芽糊精溶于四氢呋喃中，搅拌，加入KOH，40℃下反应12h，降至室温后加入CS2，再在40℃下反应2h，加入2-溴丙酸，反应24h，过滤、重结晶后，即得到多支化结构的大分子链转移剂；
S2底料配制：将聚醚单体与水混合，其中聚醚单体部分溶解，制备得到底料，底料浓度为55%～60%；
S3溶液配制：将丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、HPA与水混合，配制得到A溶液，以丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、HPA的总量计，A溶液浓度为55%～60%；将维生素C和大分子链转移剂溶于水，制备得到B溶液，以维生素C和大分子链转移剂总量计，B溶液浓度为4.0%～5.0%；
S4聚合反应：在底料中加入引发剂，控制反应温度为5℃～10℃，搅拌，之后滴加A溶液和B溶液，采用连续滴加法，控制A溶液滴加时间为50min，B溶液滴加时间为60min，滴加完毕后恒温反应60min；
S5：向S4中得到的溶液中补水调节，制备得到多支化保坍型聚醚减水剂，其固体物质含量为45%。
更进一步的，S1中加入麦芽糊精、四氢呋喃、KOH、CS2、2-溴丙酸的质量比为5.0：25：5.9：9.4：16。
更进一步的，S3中加入丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、HPA的质量比为20：50：20，丙烯酸、维生素C和大分子链转移剂质量比为20：0.50：1.8。
更进一步的，S4中引发剂为双氧水，双氧水浓度为27.5%，双氧水与聚醚单体的质量比为1：436。
更进一步的，丙烯酸和聚醚单体的酸醚比为2.4：1。
本发明的有益效果是：
（1）本发明的减水剂因其自身结构，综合提高了减水剂的效果和性能：
本发明的减水剂以麦芽糊精的树枝状分子结构为主框架，接枝三种聚合基团和聚醚单体结构，得到一种特殊的具有多支化结构的多嵌段共聚物。
麦芽糊精本身的树枝状结构可提供一定的空间位阻，起到一定的水泥分散作用。本发明的减水剂，在麦芽糊精树枝状结构基础上接枝三种聚合基团结构和聚醚单体结构，进一步提高了减水剂的空间位阻效应，提升了静电吸附作用，从而综合提升了减水剂的分散性、减水效果、保坍性能和对含泥量的适用性。
其中减水剂中大量的羟基基团和羧酸基团均为亲水性基团，提高静电吸附作用和分散性能，羧基还对金属离子有很强的络合能力，对混凝土中带有正电荷的颗粒有协同吸附作用；本发明减水剂中还有酯基，在碱性条件下可以进一步释放羧基，起到二次分散作用，达到了缓释目的，改善了保坍性能；减水剂的麦芽糊精框架和聚醚单体基团中还有大量的醚基，使得减水剂结构更加稳定，同时聚醚单体结构提供了含有聚醚基的长侧链，形成的水膜层所提供的空间排斥力的大小是影响其减水能力的关键，能有效增加水膜层厚度，提升空间排斥力，最终会有效提高聚羧酸的减水能力。
本发明的多支化结构上接枝长短不同的侧链，长短侧链的比例适当，排布科学，相互配合，相互之间发挥协同作用，共同提供了更高能效的空间位阻效应和静电吸附效应，综合提升了减水剂的分散性、减水效果、保坍性能和对含泥量的适用性。
（2）本发明的减水剂分子量分布窄，分子量更好控制，分子设计性更强：
本发明所用的聚合反应属于自由基聚合法，通过大分子链转移剂和引发剂作用，制备得到的减水剂的分子量分布窄，多分散性低，减水剂的整体性较分子量分布宽的聚合物能更好，在使用时本发明减水剂的适用性更稳定。
这类反应的聚合一直进行直至所有加入的单体消耗完，且反应不可逆，因此通过控制单体基团的加入种类和总量，就能够有效控制单体聚合的长度和组成，分子量更好控制，分子设计性更强，解决了传统自由基聚合制备的多支化聚羧酸减水剂分子结构不明确的问题。
除此之外，本发明的反应效率比现有技术中的酯化聚合反应更高，副产物的产生量低。
（3）本发明制备过程更加简单、低温反应节约能源
首先，大分子链转移剂制备过程中所用的2-溴丙酸，为减水剂结构贡献了大量亲水性的羧基，提高了减水剂的静电吸附作用，使得分散性能更好。制备大分子链转移剂的过程中提纯步骤，去除了所得的大分子链转移剂中的卤素，进而使得最终减水剂产品中几乎不含卤素离子，有利于减水剂的推广和应用。
本发明所用过氧化氢作为自由基聚合反应的引发剂，具有双重的引发效果。过氧化氢既是一种热引发剂，又是一种强氧化剂，使得反应处于一种热诱导体系中，同时又处于一种氧化还原引发体系中，反应效果更佳，副反应少。反应介质为水，引发剂遇水本身发生放热反应，不必额外升温，聚合反应在低温条件下即可顺利进行，节约了能源。
本发明的过程无需惰性气体保护，更易操作，所加入的维生素C与过氧化氢构成了氧化还原体系，可以防止反应体系中产生氧自由基，保证自由基聚合反应的顺利进行。
整个聚合反应体系在水介质中完成，得到减水剂后不必经过沉淀、提取等步骤，调整固体物质含量后即可得到最终产品，不仅操作步骤简单，还进一步节约了物料，降低生产成本。
附图说明
图1是大分子链转移剂合成的反应示意图。
图2是聚合反应的示意图。
图3是本发明减水剂样品1的凝胶渗透色谱图。
图4是本发明减水剂样品2的凝胶渗透色谱图。
图5是本发明减水剂样品3的凝胶渗透色谱图。
附图2中，当X1为-OH时，X2为-H；当X1为-H时，X2为-OH。
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，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件的进行；所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品，其中HPA为丙烯酸-2-羟基丙酯或者丙烯酸羟丙酯。
以下为方便描述，所用物料用量以质量份数计。
实施例一
一种低温法合成多支化保坍型聚醚减水剂的制备方法，具体步骤为：
（1）在反应釜中，将4.300份麦芽糊精溶解于26.58份四氢呋喃中，搅拌5min至麦芽糊精溶解后，然后再加入5.070份KOH，保持反应釜温度在40℃下反应12h，待冷却至室温后加入8.110份CS2，继续升温至40℃下反应2h，然后滴加13.76份的2-溴丙酸，室温反应24h，经过滤、重结晶后制备得到大分子链转移剂。
（2）将360.0份乙二醇乙烯基聚氧乙烯醚与适量的水混合，制备得到浓度为55%底料；将20.00份丙烯酸、50.00份丙烯酸羟乙酯、20.00份丙烯酸-2-羟基丙酯与适量的水混合，配制得到丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸-2-羟基丙酯的总量计浓度为55%的A溶液；将0.5000份维生素C和1.800份大分子链转移剂溶于适量的水，制备得到B溶液，配制得到以维生素C和大分子链转移总量计浓度为4%的B溶液浓度。
（3）在反应釜中加入配制好的底料，控制反应釜温度为10℃，加入10.90份浓度为27.5%的双氧水，搅拌均匀，5min后滴加已经配置好的A溶液和B溶液，采用连续滴加法，控制A溶液滴加时间为50min，B溶液滴加时间为60min，滴加完毕后恒温反应60min，调整pH并调整固体含量浓度即得到减水剂样品1。
实施例二
一种低温法合成多支化保坍型聚醚减水剂的制备方法，具体步骤为：
（1）在反应釜中，将4.000份麦芽糊精溶解于24.73份四氢呋喃中，搅拌5min至麦芽糊精溶解后，然后再加入4.716份KOH，保持反应釜温度在40℃下反应12h，待冷却至室温后加入7.544份CS2，继续升温至40℃下反应2h，然后滴加12.80份的2-溴丙酸，室温反应24h，经过滤、重结晶后制备得到大分子链转移剂。
（2）将300.0份乙二醇乙烯基聚氧乙烯醚与适量的水混合，制备得到浓度为58%底料；将17.00份丙烯酸、42.00份丙烯酸羟乙酯、17.00份丙烯酸羟丙酯与适量的水混合，配制得到丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯的总量计浓度为60%的A溶液；将0.4000份维生素C和1.500份大分子链转移剂溶于适量的水，制备得到B溶液，配制得到以维生素C和大分子链转移总量计浓度为4.5%的B溶液浓度。
（3）在反应釜中加入配制好的底料，控制反应釜温度为8℃，加入9.083份浓度27.5%的双氧水，搅拌均匀，5min后滴加已经配置好的A溶液和B溶液，采用连续滴加法，控制A溶液滴加时间为50min，B溶液滴加时间为60min，滴加完毕后恒温反应60min，调整pH并调整固体含量浓度即得到减水剂样品2。
实施例三
一种低温法合成多支化保坍型聚醚减水剂的制备方法，具体步骤同实施例一，区别仅在于步骤（2）中配制底料所用的聚醚单体为4-羟丁基乙烯基聚氧乙烯醚，制备得到减水剂样品3。
实施例四
一种低温法合成多支化保坍型聚醚减水剂的制备方法，具体步骤为：
（1）在反应釜中，将5.000份麦芽糊精溶解于30.91份四氢呋喃中，搅拌5min至麦芽糊精溶解后，然后再加入5.895份KOH，保持反应釜温度在40℃下反应12h，待冷却至室温后加入9.430份CS2，继续升温至40℃下反应2h，然后滴加16.00份的2-溴丙酸，室温反应24h，经过滤、重结晶后制备得到大分子链转移剂。
（2）将400.0份4-羟丁基乙烯基聚氧乙烯醚与适量的水混合，制备得到浓度为60%底料；将22.00份丙烯酸、56.00份丙烯酸羟乙酯、22.00份丙烯酸-2-羟基丙酯与适量的水混合，配制得到丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸-2-羟基丙酯的总量计浓度为55%的A溶液；将0.5556份维生素C和2.000份大分子链转移剂溶于适量的水，制备得到B溶液，配制得到以维生素C和大分子链转移总量计浓度为5%的B溶液浓度。
（3）在反应釜中加入配制好的底料，控制反应釜温度为5℃，加入11.99份浓度27.5%的双氧水，搅拌均匀，5min后滴加已经配置好的A溶液和B溶液，采用连续滴加法，控制A溶液滴加时间为50min，B溶液滴加时间为60min，滴加完毕后恒温反应60min，调整pH并调整固体含量浓度即得到减水剂样品4。
对照例一
具体操作步骤同实施例一，区别在于步骤（1）中在大分子链转移剂的制备过程中使用质量份数为15.38份溴化苄代替13.76份的2-溴丙酸，制备得到对照品1。
对照例二
具体操作步骤同实施例一，区别在于步骤（2）中在A溶液的配制过程仅加入质量份数相同的丙烯酸，不加入丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯或丙烯酸-2-羟基丙酯，制备得到对照品2。
对照例三
具体操作步骤同实施例一，区别在于步骤（2）中在A溶液的配制过程仅加入质量份数相同的丙烯酸和丙烯酸乙酯，不加入丙烯酸丙酯或丙烯酸-2-羟基丙酯，制备得到对照品3。
对照例四
具体操作步骤同实施例一，区别在于步骤（2）中在A溶液的配制过程仅加入质量份数相同的丙烯酸和丙烯酸丙酯，不加入丙烯酸乙酯，制备得到对照品4。
对照例五
市售普通聚羧酸型减水剂为对照品5。
试验例
在进行试验一～试验六时，受检验的混凝土和基准混凝土的所用水泥、砂、石的比例相同，按照如下配比进行配制：水泥用量360kg/m3、砂率43%～47%、用水量为基准混凝土和受检混凝土初始坍落度达到210mm时的最小用水量，用水量包括减水剂及砂石材料中的含水量，减水剂掺量为0.2%，试验一～试验六的结果参见表1。
一、净浆流动度测试
依据GB/T 8076-2016《混凝土外加剂规范》和GB/T 8077-2012《混凝土外加剂均质性试验方法》“13水泥净浆流动度”记载的方法，对样品及对照品进行测试。
二、减水率测试
依据GB/T 8076-2016《混凝土外加剂规范》和GB/T 8077-2012《混凝土外加剂均质性试验方法》“14水泥胶砂减水率”记载的方法，对样品及对照品进行测试。
三、泌水率比测试
依据GB/T 8076-2016《混凝土外加剂规范》和GB/T 50080-2016《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》“12泌水试验”记载的方法，对样品及对照品进行测试。
四、坍落度、1小时坍落度经变量测试
依据GB/T 8076-2016《混凝土外加剂规范》和GB/T 50080-2016《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》“4坍落度试验及坍落度经时损失试验”记载的方法，对样品及对照品进行测试。
五、抗压强度测试
依据GB/T 8076-2016《混凝土外加剂规范》和GB/T 50081-2019 《混凝土物理力学性能试验方法标准》“5抗压强度试验”记载的方法，对样品及对照品进行测试。
六、收缩率比测试
依据GB/T 8076-2016《混凝土外加剂规范》和GB/T 50082-2009《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法》“8 收缩试验”中记载的方法，对样品及对照品进行测试。
七、不同含泥量下减水剂减水率测试
在受检验的混凝土和基准混凝土的所用水泥、砂、石的比例相同情况下调整含泥量，控制含泥量分别为1%、3%、5%、9%、11%，减水剂选用按照实施例2制备得到的样品2和对照品1-5，掺量为0.2%，依据GB/T 8076-2016《混凝土外加剂规范》和GB/T 8077-2012《混凝土外加剂均质性试验方法》“14水泥胶砂减水率”记载的方法进行测试，测试结果见表2。
八、高含泥量下不同减水剂掺量时减水率及水泥净浆流动度测试
在受检验的混凝土和基准混凝土的所用水泥、砂、石的比例相同情况下调整含泥量，含泥量分别为5%、9%，减水剂选用按照实施例2制备得到的减水剂样品2，掺量控制分别为0.2%、0.3%、0.5%，依据GB/T 8076-2016《混凝土外加剂规范》和GB/T 8077-2012《混凝土外加剂均质性试验方法》“14水泥胶砂减水率”记载的方法进行减水率测试， GB/T 8077-2012《混凝土外加剂均质性试验方法》“13水泥净浆流动度”记载的净浆流动度测试方法，对试验样品进行测试，试验结果见表3。
九、减水剂中卤素残留的测定试验
依据GB/T 8077-2012《混凝土外加剂均质性试验方法》“11氯离子含量”记载的方法中的电位滴定法，对样品中的卤素离子进行测试，按照方法规定向待测样品滴加5g/L的硝酸银溶液，观察是否产生浑浊，试验现象及试验结果见表4。
十、分子量测定试验
利用凝胶渗透色谱法测定样品1、样品2和样品3的重均分子量。
所用仪器及试剂：凝胶渗透色谱仪、多孔性微球色谱柱（填料为苯乙烯-二乙烯基苯共聚物）、示差检测器（RI检测器）、分析天平、微孔过滤器、纯净水等。
色谱条件：柱温25℃，检测器温度35℃，水洗淋液流速1mL/min，进样量0.1 mL（样品质量浓度为0.5%）。
将待测样品配制为0.5%浓度的待测溶液，测试结果参见附图3、4、5及表5。
试验例结果及分析：
表1：试验一～试验六的测试结果
由表1结果可以得出以下结论：
第一、本发明的减水剂样品净浆流动度显著高于各组对照品，且保持时间更长，说明本发明的减水剂更有助于提高混凝土的分散性和流动性，产生这种效果的原因与受侧链组成存在内在关系。
第二、本发明的减水剂样品的减水率平均可以达到33.6%，改变了接枝侧链的对照品平均减水率达到28.9%，市售对照品仅为26.5%，可见本发明显著提高了的减水率，同时减水率的提高与不同类型侧链之间的协同作用相关。
第三、本发明的减水剂样品的平均初始坍落度为176.0mm， 1h平均坍落度为166.3mm，改变了接枝侧链的对照品平均初始坍落度192.5mm，1h平均坍落度为171.3mm，市售普通聚羧酸型减水剂初始坍落度200mm，1h坍落度为180mm，可以看出，本发明样品的保坍性能明显高于改变了接枝侧链的对照品和市售对照品，说明本发明有助与提高减水剂的保坍效果，能够满足不同坍落度混凝土工程的设计要求。
第四、虽然在1d时发明的减水剂样品的抗压强度比不如市售对照品，但是在7d和28d抗压强度比显著高于各对照品组，且对照组在7d和28d抗压强度比降低的更为明显，说明本发明不仅有助于提高混凝土的抗压能力，还有具有缓释效果，这与本发明中存在大量的酯基相关。
此外，各组样品中均没有出现泌水现象，各组对照品在试验中也只是轻微出现泌水现象，各样品和改变接枝侧链的对照品较市售对照品还表现出更好的减缩效果。
表2：试验七-不同含泥量下减水剂减水率测试结果
由表2结果可见，在不同含泥量的情况下，随着含泥量的增加，各样品和对照品的减水效果均呈现下降趋势，但是本发明样品在含泥量为9%时，减水率仍能保持24%以上，大部分改变接枝侧链的对照品在含泥量为9%时，减水率也可以保持20%以上，市售普通对照品在含泥量为5%时的减水率就已经下降到20%以下，说明本发明对高含泥量的混凝土的适用性更强，减水效果也更稳定。
表3：试验八-高含泥量下不同减水剂掺量时测试结果
由表3结果可见，在同样的含泥量的情况下，可以通过增加减水剂掺量，提高减水剂的减水率和混凝土的净浆流动度。
表4：样品中卤素残留的测定试验结果
由表4结果可见，本发明制备得到的样品卤素含量远低于行业标准规定的0.1%（折固含量计）的要求（行业标准号为JG/T 223-2017《聚羧酸系高性能减水剂》），所以本发明具有可靠的安全性。
表5：分子量测定试验测试结果
在附图3～5中主峰为峰1，是本发明制备得到的减水剂，主峰峰面积比能到达87%以上，样品3的主峰峰面积最高达到了96%，即减水剂中的目标产物的质量比能达到87%以上，最高能到达96%，说明本发明的聚合反应程度高、反应更彻底、副反应产物的含量更低。
三个样品的重均分子量在83000～87000，且主峰峰型非常集中，可见本发明制备得到的减水剂分子量分布窄，多分散性低，本发明的减水剂分子量更好控制，分子设计性更强。
综上所述，本发明减水剂结构和制备过程均存在特殊性，本发明在结构上以麦芽糊精树枝状结构基础上接枝三种聚合基团结构和聚醚单体结构，各侧链之间发挥协同作用，共同提高了减水剂的空间位阻效应和静电吸附效应；在制备过程中所得的减水剂分子量分布窄，副产物少。结合上述试验结果，本发明可以综合提升了减水剂的分散性、减水效果、减缩和保坍性能，特别是提高了在混凝土高含泥量的情况下的适用性。
Claims (7)
1.一种低温法合成多支化保坍型聚醚减水剂，其特征在于，所述减水剂具体有如下结构：
其中R基为由丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、HPA和聚醚单体共聚形成的基团，所述减水剂的重均分子量为80000～90000，
R基的结构为：
或
其中a为25～28，b为69～77，c为50～56，d为21～24，上式中当X1为-OH时，X2为-H；当X1为-H时，X2为-OH。
2.根据权利要求1所述的一种低温法合成多支化保坍型聚醚减水剂，其特征在于，所述聚醚单体为乙二醇乙烯基聚氧乙烯醚或4-羟丁基乙烯基聚氧乙烯醚，重均分子量为2500～3500。
3.一种低温法合成多支化保坍型聚醚减水剂的制备方法，用于制备如权利要求1-2中任意一项所述的低温法合成多支化保坍型聚醚减水剂，其特征在于，所述减水剂的制备过程为在引发还原体系及大分子链转移剂作用下，聚醚单体在低温环境下，与丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、HPA生成多支化保坍型聚醚减水剂，具体包括以下步骤：
S1大分子链转移剂的合成：将麦芽糊精溶于四氢呋喃中，搅拌，加入KOH，40℃下反应12h，降至室温后加入CS2，再在40℃下反应2h，加入2-溴丙酸，反应24h，过滤、重结晶后，即得到多支化结构的大分子链转移剂；
S2底料配制：将聚醚单体与水混合，其中聚醚单体部分溶解，制备得到底料，底料浓度为55%～60%；
S3溶液配制：将丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、HPA与水混合，配制得到A溶液，以丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、HPA的总量计，A溶液浓度为55%～60%；将维生素C和大分子链转移剂溶于水，制备得到B溶液，以维生素C和大分子链转移剂总量计，B溶液浓度为4.0%～5.0%；
S4聚合反应：在底料中加入引发剂，控制反应温度为5℃～10℃，搅拌，之后滴加A溶液和B溶液，采用连续滴加法，控制A溶液滴加时间为50min，B溶液滴加时间为60min，滴加完毕后恒温反应60min；
S5：向S4中得到的溶液中补水调节，制备得到多支化保坍型聚醚减水剂，其固体物质含量为45%。
4.根据权利要求3所述的一种低温法合成多支化保坍型聚醚减水剂的制备方法，其特征在于，S1中加入麦芽糊精、四氢呋喃、KOH、CS2、2-溴丙酸的质量比为5.0：25：5.9：9.4：16。
5.根据权利要求3所述的一种低温法合成多支化保坍型聚醚减水剂的制备方法，其特征在于，S3中加入丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、HPA的质量比为20：50：20，丙烯酸、维生素C和大分子链转移剂质量比为20：0.50：1.8。
6.根据权利要求3所述的一种低温法合成多支化保坍型聚醚减水剂的制备方法，其特征在于，S4中引发剂为双氧水，双氧水浓度为27.5%，双氧水与聚醚单体的质量比为1：436。
7.根据权利要求3所述的一种低温法合成多支化保坍型聚醚减水剂的制备方法，其特征在于，丙烯酸和聚醚单体的酸醚比为2.4：1。
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