減水型聚羧酸類混凝土保坍劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及減水型聚羧酸類混凝土保坍劑及其制備方法，其分子量為18000～48000，結(jié)構(gòu)通式如下式I：式中：m=1～10，n=5～20，p=4～10，q=1～7，k=1～10。與現(xiàn)有的保坍劑相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：羧酸基能起緩凝和保坍作用，醇羥基能起緩凝作用；分子結(jié)構(gòu)中引入的衣康酸，其分子中帶有兩個(gè)-COOH，能絡(luò)合Ca2+，可以有效延緩水泥水化；分子結(jié)構(gòu)中引入的磺酸基團(tuán)，能優(yōu)先分散水泥顆粒，延緩水泥水化；分子結(jié)構(gòu)中苯環(huán)易產(chǎn)生空間位阻效應(yīng)，增強(qiáng)減水劑分散穩(wěn)定性；保坍效果明顯，受氣候的影響小，與其他外加劑配合使用時(shí)相容性好；保坍劑摻量在很低范圍內(nèi)就能取到高效保坍的效果。
【專利說(shuō)明】減水型聚羧酸類混凝土保坍劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于建筑材料中混凝土外加劑研究領(lǐng)域，具體涉及到減水型聚羧酸類混凝土保坍劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著交通、水電和房地產(chǎn)等建筑事業(yè)的發(fā)展，人們對(duì)混凝土的施工性能、強(qiáng)度指標(biāo)及混凝土材料的耐久性能等的要求不斷提高。而向混凝土中添加外加劑是滿足人們要求的一種必要手段，尤其是減水劑成為了必不可少的一部分。
[0003]20世紀(jì)30年代，以木質(zhì)素阿磺酸鹽為代表的第一代減水劑開(kāi)始應(yīng)用于建筑材料領(lǐng)域。隨后，20世紀(jì)60年代以來(lái)，國(guó)外市場(chǎng)出現(xiàn)了萘系減水劑、苯磺酸鹽甲醛縮合物和三聚氰胺磺酸鹽甲醛縮合物等減水劑，由此實(shí)現(xiàn)了減水劑研究與應(yīng)用的快速發(fā)展。90年代初，聚羧酸類高效減水劑的研究取得了迅速發(fā)展，并成為21世紀(jì)高效減水劑的主要發(fā)展方向。
[0004]隨著高層建筑物的不斷出現(xiàn)及建筑材料施工要求的提高，幾乎所有的混凝土都要求是可泵送的，而高效減水劑則是制備泵送的必需部分，并且聚羧酸類減水劑成為其中重要的部分。然而，從混凝土攪拌站生產(chǎn)的泵送混凝土往往需要長(zhǎng)距離的運(yùn)輸，以及施工環(huán)境(較高溫度等)不同，不可避免的會(huì)導(dǎo)致混凝土的坍落度損失，從而影響混凝土的施工。
[0005]目前主要用來(lái)降低摻減水劑的混凝土坍落度的方法主要包括，減水劑多次反復(fù)添加、減水劑后摻法、復(fù)合緩 凝劑和緩釋法等。但是，這些方法所取得的效果不是很明顯、環(huán)境友好性差或是成本較高。
[0006]專利CN102093521A報(bào)道了一種聚羧酸高保坍劑的制備方法:采用馬來(lái)酸酐和聚乙二酯雙酯化法制備交聯(lián)單體，與大分子不飽和聚醚在氧化還原體系中共聚，產(chǎn)生部分交聯(lián)。但是此發(fā)明的酯化率不高，且制備過(guò)程不夠環(huán)保，不利于大規(guī)模的生產(chǎn)與應(yīng)用。
[0007]專利CN102390950報(bào)道了一種緩釋型聚羧酸系保坍劑及其制備方法:采用不飽和羧酸聚乙二醇單酯、不飽和聚氧化烯基醚單酯、不飽和一元羧酸及其衍生物單體和不飽和烯基磺酸及其鈉鹽共聚混合而成。這種解決方法能有效解決含泥量大的砂石材料與減水劑的相容性問(wèn)題，但其效用受溫度和PH的影響較大，不能從根本上解決不同條件下的混凝土坍落度損失問(wèn)題。
[0008]專利CN102558454A報(bào)道了一種聚羧酸保坍劑的制備方法；由生產(chǎn)丙烯醛的尾液、不飽和聚醚和丙烯酸衍生物共聚而成。這種方法制備的保坍劑雖然能降低保坍劑的生產(chǎn)成本，但是它不能阻止黏土材料層狀多孔內(nèi)部結(jié)構(gòu)的吸附，表現(xiàn)在砂石含泥量高時(shí)，保坍效果不理想。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)而提供一種生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、對(duì)水泥的相容性好、低摻量、高保坍的減水型聚羧酸類混凝土保坍劑及其制備方法。
[0010]本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:減水型聚羧酸類混凝土保坍劑，其分子量為18000~48000，結(jié)構(gòu)通式如下式:
【權(quán)利要求】
1.減水型聚羧酸類混凝土保坍劑，其分子量為18000~48000，結(jié)構(gòu)通式如下式:
2.權(quán)利要求1所述的減水型聚羧酸類混凝土保坍劑的制備方法，其特征在于包括有以下步驟:將TPEG、苯乙烯、甲基丙烯酸磺酸鈉和衣康酸同時(shí)投入反應(yīng)器中，加水，其中水與TPEG的質(zhì)量比為0.6，攪拌并加熱至60°C，保溫，同時(shí)滴加質(zhì)量分?jǐn)?shù)20%的丙烯酸羥基乙酯溶液，1.5h滴加完全；質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%的引發(fā)劑溶液，3h滴加完全；質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%的分子量調(diào)節(jié)劑溶液，3.5h滴加完全，物料滴加完畢，保溫1.5h，加氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH=6.5，得到減水型聚羧酸類混凝土保坍劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的減水型聚羧酸類混凝土保坍劑的制備方法，其特征在于TPEG:苯乙烯:甲基丙烯酸磺酸鈉:衣康酸:丙烯酸羥基乙酯:引發(fā)劑:調(diào)節(jié)劑的質(zhì)量比為35: (0.5 ~1.5): (0.5 ~1.5): (2.0 ~5.0): (0.5 ~1.5): (0.1 ~0.3): (0.05 ~0.15)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的減水型聚羧酸類混凝土保坍劑的制備方法，其特征在于所述的引發(fā)劑為過(guò)硫酸銨和過(guò)硫酸鉀的混合物，其質(zhì)量比為1:1~7。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的減水型聚羧酸類混凝土保坍劑的制備方法，其特征在于分子量調(diào)節(jié)劑為巰基乙酸與(6-巰基丙酸的混合物，其質(zhì)量比為1:1~5。
【文檔編號(hào)】C04B24/16GK103613308SQ201310601267
【公開(kāi)日】2014年3月5日 申請(qǐng)日期:2013年11月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月22日
【發(fā)明者】譚洪波, 馬保國(guó), 代柱端, 汪杰, 李相國(guó), 蹇守衛(wèi), 黃健 申請(qǐng)人:武漢理工大學(xué)