徐放保坍型聚羧酸高性能減水劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及徐放保坍型聚羧酸高性能減水劑及其制備方法，屬于混凝土外加劑技 術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 尚性能減水劑是制備尚性能混凝土不可或缺的組分。減水劑的尚性能是指其不僅 具有很高的減水率和長時間保持混凝土坍落度的性能，同時還能是配置的混凝土具有良好 的力學(xué)性能以及優(yōu)良的耐久性等，減水劑性能的提高不但能在很大程度上提高高性能混凝 土的力學(xué)性能，還能進(jìn)一步改善施工性能。聚羧酸系高性能減水劑由于其優(yōu)良的性能和綠 色環(huán)保特性，代表了混凝土外加劑今后的發(fā)展方向。其分子結(jié)構(gòu)層面的可設(shè)計性決定了聚 羧酸系高性能減水劑可以開發(fā)出不同性能特點的系列化產(chǎn)品，滿足建筑工程對混凝土材料 的多樣化要求。
[0003] 從2000年起，我國混凝土工程界開始認(rèn)識聚羧酸減水劑，有關(guān)科研單位逐漸加強 了對聚羧酸減水劑生產(chǎn)技術(shù)的開發(fā)力度，生產(chǎn)聚羧酸減水劑的企業(yè)數(shù)也快速增加。目前， 幾乎在所有國家重大工程中，尤其在水利、水電、水工、海工、橋梁等工程中已廣泛使用聚羧 酸系減水劑，并且其應(yīng)用己從過去的重大工程向一般重大工程、普通工程發(fā)展，由高強度等 級、特殊功能混凝土逐步向普通混凝土發(fā)展。聚羧酸系高性能減水劑是混凝土外加劑中最 主要的品種之一，隨著用量的不斷增加，市面上出現(xiàn)的聚羧酸系減水劑的種類也越來越多， 其制備方法也是各種各樣，但基本上都有著原料種類多，反應(yīng)復(fù)雜且反應(yīng)時間長，反應(yīng)溫度 較高等問題。為了解決這類問題，在保證聚羧酸系高性能減水劑性能的基礎(chǔ)上，可以選擇合 適的原材料和制備方法，從而達(dá)到降低成本，提高產(chǎn)量，節(jié)約能源的要求。
[0004] 中國專利CN102977286A公開了一種利用組合型大單體制備聚羧酸系高性能減水 劑的方法，包括以下步驟：（1)準(zhǔn)確稱取分子量為2400和1200的異戊烯基聚氧乙烯醚作 為大單體，兩種大單體的質(zhì)量比為1~9:3,將其溶入水中，升溫至58-65°C，攪拌，組成大 單體混合物的水溶液；（2)向步驟（1)中得到的大單體混合物中加入雙氧水，攪拌；（3)取 丙烯酸、巰基丙酸和水混合成A料；(4)向大單體混合物中滴加維生素C的水溶液；然后向 大單體混合物中滴加步驟（3)中的A料，滴加時間總和為1.5-5h;(5)滴加完畢后，保持 58-65°C，保溫l_3h; (6)將混合后的溶液冷卻至40°C以下，調(diào)整pH值為4-6之間即得。該 發(fā)明利用分子量為2400和1200的異戊烯基聚氧乙烯醚作為大單體制備的聚羧酸系高效減 水劑，其各項指標(biāo)均符合國標(biāo)GB8076-2008《混凝土外加劑》要求，產(chǎn)品性能優(yōu)良。但是該 發(fā)明的技術(shù)方案還是存在著生產(chǎn)工藝復(fù)雜、生產(chǎn)時間長，生產(chǎn)溫度高的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明解決的技術(shù)問題是提供聚羧酸系減水劑，該聚羧酸系減水劑生產(chǎn)方法簡 單，可達(dá)到無熱源短周期合成。
[0006]本發(fā)明聚羧酸系減水劑，由以下重量份的組分制成：
[0007] 異戊烯基聚氧乙烯醚300重量份；引發(fā)劑1. 5~3重量份；A液93~164重量份； B液64~137重量份；其中，A液由以下重量份的組分組成：丙烯酸1份，丙烯酸羥乙酯1~ 1.5份，丙烯酸羥丙酯0. 1~0.5份，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸0. 1~0.2份，水4~ 5份；B液由以下重量份的組分組成：鏈轉(zhuǎn)移劑2~4份，還原劑1份，水150~250份。
[0008] 其中，所述引發(fā)劑為過硫酸銨、過硫酸鈉、過硫酸鉀或過氧化氫；所述鏈轉(zhuǎn)移劑為 巰基乙酸或巰基丙酸；所述還原劑為抗壞血酸、亞硫酸鈉或亞硫酸氫鈉。
[0009] 本發(fā)明所述聚羧酸系減水劑的pH值為6. 0~8. 0,固含量為40~50%;優(yōu)選所述 聚羧酸系減水劑的固含量為45%。
[0010] 進(jìn)一步的，本發(fā)明聚羧酸系減水劑優(yōu)選由以下重量份的組分制成：異戊烯基聚氧 乙稀醚300重量份；引發(fā)劑2. 2重量份；A液134. 1重量份；B液100. 64重量份。
[0011] 進(jìn)一步的，所述A液優(yōu)選由以下重量份的組分組成：丙烯酸1份，丙烯酸羥乙酯 1. 35份，丙烯酸羥丙酯0. 35份，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸0. 15份，水4. 6份；所述B 液優(yōu)選由以下重量份的組分組成：鏈轉(zhuǎn)移劑3份，還原劑1份，水200份。
[0012] 本發(fā)明還提供本發(fā)明所述的聚羧酸系減水劑的制備方法。
[0013] 本發(fā)明所述聚羧酸系減水劑的制備方法，包括如下步驟：
[0014]a、向異戊烯基聚氧乙烯醚溶液中加入引發(fā)劑，3~lOmin后開始同時滴加A液和B 液；
[0015]b、控制A液和B液均在1~2h滴加完畢，然后進(jìn)行老化反應(yīng)，老化反應(yīng)時間為 0? 5~lh;
[0016]c、老化反應(yīng)結(jié)束后，加水調(diào)節(jié)固含量，加入堿液調(diào)節(jié)pH值，即得聚羧酸系減水 劑?。
[0017] 其中，a步驟中所述的異戊烯基聚氧乙烯醚溶液中，異戊烯基聚氧乙烯醚的質(zhì)量濃 度為30~60%，異戊烯基聚氧乙烯醚的分子量為2400。
[0018] 進(jìn)一步的，a步驟中，優(yōu)選5min后開始同時滴加A液和B液。
[0019] 進(jìn)一步的，b步驟中，滴加時間為1. 5h，老化反應(yīng)時間為1.Oh。
[0020] 其中，a步驟異戊烯基聚氧乙烯醚溶液的制備方法為：將異戊烯基聚氧乙烯醚緩 慢加入水中，攪拌，加完后繼續(xù)攪拌〇. 5小時，使異戊烯基聚氧乙烯醚充分溶解。
[0021] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下：
[0022] (1)本發(fā)明聚羧酸系減水劑，為徐放保坍型聚羧酸高性能減水劑，具有良好的適應(yīng) 性，優(yōu)異的保坍性能，應(yīng)用范圍廣。
[0023] (2)本發(fā)明的聚羧酸系減水劑制備方法簡單，其制備工藝為無熱源短周期合成工 藝，該生產(chǎn)過程為常溫工藝，無需加熱，節(jié)約能源，整個過程需要的時間可控制在3. 0小時 以內(nèi)，比現(xiàn)有的工藝大大縮短了生產(chǎn)周期，提高了生產(chǎn)效率。
【具體實施方式】
[0024] 本發(fā)明聚羧酸系減水劑，由以下重量份的組分制成：
[0025] 異戊烯基聚氧乙烯醚300重量份；引發(fā)劑1. 5~3重量份；A液93~164重量份； B液64~137重量份；其中，A液由以下重量份的組分組成：丙烯酸1份、丙烯酸羥乙酯1~ 1. 5份、丙烯酸羥丙酯0. 1~0. 5份、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸0. 1~0. 2份、水4~ 5份；B液由以下重量份的組分組成：鏈轉(zhuǎn)移劑2~4份，還原劑1份，水150~250份。
[0026] 進(jìn)一步的，常用的引發(fā)劑、鏈轉(zhuǎn)移劑和還原劑均適用于本發(fā)明，進(jìn)一步的，引發(fā)劑 優(yōu)選為過硫酸銨、過硫酸鈉、過硫酸鉀或過氧化氫；鏈轉(zhuǎn)移劑優(yōu)選為巰基乙酸或巰基丙酸， 還原劑優(yōu)選為抗壞血酸、亞硫酸鈉或亞硫酸氫鈉。
[0027] 本發(fā)明所述聚羧酸系減水劑的pH值為6.0~8.0,固含量為40~50%;優(yōu)選所述 聚羧酸系減水劑的固含量為45%。
[0028] 進(jìn)一步的，本發(fā)明聚羧酸系減水劑優(yōu)選由以下重