一种具有减水性能的减缩剂的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种具有减水性能的减缩剂的制备方法，具体涉及凝土液体外加剂的合成方法技术领域。本发明专利技术在系统研究自由基聚合原理和优化匹配单体基础上，实现了一种具有减水性能的减缩剂的制备方法，其具体合成是将先将一缩二丙二醇单甲醚与马来酸酐在催化剂作用下发生酯化反应，然后在氧化还原体系下，与不饱和双键的聚氧乙烯醚单体、不饱和羧酸、以及甲基丙烯酸三氟乙酯，在水溶液中进行共聚。本发明专利技术使得混凝土具有优异的流动性、良好的早期强度，较低的减缩率、良好的抗冻融性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及凝土液体外加剂的合成方法
，具体而言是一种具有减水性能的减缩剂的制备方法。
技术介绍
混凝土外加剂在混凝土中占的比例很少，并且多半属于有机物质，它的掺入将有机化学和无机化学的原理结合起来，根据工程需要进一步改善混凝土的相关性能，如和易性、减少用水量、改变混凝土的力学性能、提高耐久性；外加剂还可以改善混凝土的微观结构，提高混凝土的密实性，因此通过研究这些外加剂可以拓展混凝土的用途，使混凝土满足各项建筑工程需要。混凝土减缩剂能够解决建筑工程中面临的一个难题——混凝土收缩开裂。混凝土收缩会造成的危害很严重，产生裂缝，降低结构强度，影响美观；裂缝为空气和水进入混凝土提供一个通道，易使混凝土发生碳化腐蚀、钢筋锈蚀，在寒冷地区还会发生冻融，降低混凝土的耐久性，缩短建筑物的使用寿命。目前人们主要通过综合优化配合比；掺用纤维素或膨胀剂；喷涂表面养护剂等方法来控制混凝土早期收缩开裂。而关于减缩剂的研究还不成熟，减缩基团对混凝土作用机理也还不十分清楚。现有文献报道了一种具有缩短凝结时间、降低混凝土拌合物黏度、硬化混凝土自收缩小、强度高等功能的混凝土用多功能型外加剂。 该外加剂由马来酸酐与特定的烯丙基聚氧乙烯醚单体在非水体系中发生自由基共聚反应而制得。(没有结构式，这段可以舍去)文献报道了一种多功能混凝土外加剂，主要组分有马来酸酐、烯丙基醚单体、聚亚烷基二醇单烷基醚以及有机磷等。加入该外加剂使得混凝土具有优异的流动性、良好的早期强度，较低的减缩率、良好的抗冻融性以及较低的碳化速度。文献报道了一种既具有良好的减缩效果又可在相对低掺量下实现引气、减水等功能的水泥分散剂，当掺量为0.2％时，减水率达18％左右，28d减缩率达30％以上。其主要成分包括羧酸或其盐组成的接枝聚合物，侧链由低聚亚烷基乙二醇或多元醇和聚亚烷基乙二醇及其衍生物中的至少一种。文献报道了一种具有减缩功能的聚羧酸系减水剂，该减水剂以聚丙烯酸、带有酰胺基的胺类化合物和聚乙二醇为主要原料，采用先共聚后酯化的合成工艺。掺入占水泥质量0.10％的该减水剂，水泥净浆流动度可到达270mm；在砂浆中掺入0.30％的该减水剂，砂浆的3d减缩率为60％，28d减缩率为38％；在混凝土中掺入0.40％的该减水剂，混凝土减水率达20％，3d减缩率为40％，28d减缩率为24％，28d抗压强度比达110％。以上减缩剂都存在减水率较低的不足，若减缩剂同时具有较好的减水和减缩性能，则可以降低掺量以达到良好的性价比、市场竞争力目的。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种同时具有减水性能的减缩剂的制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案是：一种具有减 水性能的减缩剂的制备方法，其特征在于：步骤如下：向反应釜中投入一定量的一缩二丙二醇单甲醚和催化剂加热升温到90-110℃，投入一定量的马来酸酐，保温反应4～6h；然后降温至50-60℃保温，向其中加入一定量的水、不饱和聚氧乙烯醚单体，搅拌至完全溶解；接着向反应釜中投入一定量的氧化剂，搅拌均匀。随后滴加由不饱和羧酸和水制成的A料和由链转移剂、还原剂和水制成的B料；在滴加过程中，分批次加入甲基丙烯酸三氟乙酯，A料的滴加时间为3-4小时，B料的滴加时间在A料的基础上多20-40分钟；再继续反应1-2小时，随后降温至30--35℃，加碱液中和至pH为6～8，即制得成品；其中，含有下述重量份数成分：马来酸酐2.5-5.0份，一缩二丙二醇单甲醚0.35-0.80份，不饱和聚氧乙烯醚单体80-100份，不饱和羧酸7.30-9.50份；氧化剂0.3-3.78份，还原剂0.05-0.30份，链转移剂0.20-0.80份，甲基丙烯酸三氟乙酯0.02-0.20。进一步的技术方案在于，所述不饱和聚氧乙烯醚单体为异丁烯醇聚氧乙烯醚、丙烯基聚氧乙烯醚和甲基烯丙基聚氧乙烯醚中的一种。进一步的技术方案在于，所述不饱和聚氧乙烯醚单体的分子量为1000～3000。进一步的技术方案在于，所述氧化剂为偶氮二异丁氰、高锰酸钾、双氧水、过硫酸钾、过硫酸铵或过硫酸钠。进一步的技术方案在于，所述不饱和羧酸为衣康酸、丙烯酸、甲 基丙烯酸中的一种或多种。进一步的技术方案在于，所述还原剂为雕白块、亚硫酸氢钠、抗坏血酸或硫酸亚铁中的一种或多种。进一步的技术方案在于，所述链转移剂为巯基乙醇、巯基乙酸、巯基丙酸中的一种或几种。进一步的技术方案还在于，所述催化剂是浓硫酸、对苯二酚、对甲基苯磺酸、氯化亚砜中的一种或多种。采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本专利技术使得混凝土具有优异的流动性、良好的早期强度，较低的减缩率、良好的抗冻融性以及较低的碳化速度，甚至同时具有较好的减水性能。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。图1是本专利技术中砂浆干燥收缩图；具体实施方式下面结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是本专利技术还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似推广，因此本专利技术 不受下面公开的具体实施例的限制。本专利技术中具有减水性能的减缩剂的制备方法的步骤如下：向反应釜中投入一定量的一缩二丙二醇单甲醚和催化剂加热升温到90-110℃，投入一定量的马来酸酐，保温反应4～6h；然后降温至50-60℃保温，向其中加入一定量的水、不饱和聚氧乙烯醚单体，搅拌至完全溶解；接着向反应釜中投入一定量的氧化剂，搅拌均匀。随后滴加由不饱和羧酸和水制成的A料和由链转移剂、还原剂和水制成的B料；在滴加过程中，分批次加入甲基丙烯酸三氟乙酯，A料的滴加时间为3-4小时，B料的滴加时间在A料的基础上多20-40分钟；再继续反应1-2小时，随后降温至30--35℃，加碱液中和至pH为6～8，即制得成品；其中，含有下述重量份数成分：马来酸酐2.5-5.0份，一缩二丙二醇单甲醚0.35-0.80份，催化剂0.20-0.50份，不饱和聚氧乙烯醚单体80-100份，不饱和羧酸7.30-9.50份；氧化剂0.3-3.78份，还原剂0.05-0.30份，链转移剂0.20-0.80份，甲基丙烯酸三氟乙酯0.02-0.20，水适量。其中，所述不饱和聚氧乙烯醚单体为异丁烯醇聚氧乙烯醚、丙烯基聚氧乙烯醚和甲基烯丙基聚氧乙烯醚中的一种。其中，所述不饱和聚氧乙烯醚单体的分子量为1000～3000。其中，所述氧化剂为偶氮二异丁氰、高锰酸钾、双氧水、过硫酸钾、过硫酸铵或过硫酸钠。其中，所述不饱和羧酸为衣康酸、丙烯酸、甲基丙烯酸中的一种 或多种。其中，所述还原剂为雕白块、亚硫酸氢钠、抗坏血酸或硫酸亚铁中的一种或多种。其中，所述链转移剂为巯基乙醇、巯基乙酸、巯基丙酸中的一种或几种。其中，所述催化剂是浓硫酸、对苯二酚、对甲基苯磺酸、氯化亚砜中的一种或多种。本专利技术，可以在四口瓶中操作，也可以在反应釜中操作。实例1向500mL四口瓶中投入0.51g一缩二丙二醇单甲醚和0.2g浓硫酸,油浴加热升本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有减水性能的减缩剂的制备方法，其特征在于：步骤如下：向反应釜中投入一定量的一缩二丙二醇单甲醚和催化剂加热升温到90‑110℃，投入一定量的马来酸酐，保温反应4～6h；然后降温至50‑60℃保温，向其中加入一定量的水、不饱和聚氧乙烯醚单体，搅拌至完全溶解；接着向反应釜中投入一定量的氧化剂，搅拌均匀。随后滴加由不饱和羧酸和水制成的A料和由链转移剂、还原剂和水制成的B料；在滴加过程中，分批次加入甲基丙烯酸三氟乙酯，A料的滴加时间为3‑4小时，B料的滴加时间在A料的基础上多20‑40分钟；再继续反应1‑2小时，随后降温至30‑‑35℃，加碱液中和至pH为6～8，即制得成品；其中，含有下述重量份数成分：马来酸酐2.5‑5.0份，一缩二丙二醇单甲醚0.35‑0.80份，不饱和聚氧乙烯醚单体80‑100份，不饱和羧酸7.30‑9.50份；氧化剂0.3‑3.78份，还原剂0.05‑0.30份，链转移剂0.20‑0.80份，甲基丙烯酸三氟乙酯0.02‑0.20。

【技术特征摘要】
1.一种具有减水性能的减缩剂的制备方法，其特征在于：步骤如下：向反应釜中投入一定量的一缩二丙二醇单甲醚和催化剂加热升温到90-110℃，投入一定量的马来酸酐，保温反应4～6h；然后降温至50-60℃保温，向其中加入一定量的水、不饱和聚氧乙烯醚单体，搅拌至完全溶解；接着向反应釜中投入一定量的氧化剂，搅拌均匀。随后滴加由不饱和羧酸和水制成的A料和由链转移剂、还原剂和水制成的B料；在滴加过程中，分批次加入甲基丙烯酸三氟乙酯，A料的滴加时间为3-4小时，B料的滴加时间在A料的基础上多20-40分钟；再继续反应1-2小时，随后降温至30--35℃，加碱液中和至pH为6～8，即制得成品；其中，含有下述重量份数成分：马来酸酐2.5-5.0份，一缩二丙二醇单甲醚0.35-0.80份，不饱和聚氧乙烯醚单体80-100份，不饱和羧酸7.30-9.50份；氧化剂0.3-3.78份，还原剂0.05-0.30份，链转移剂0.20-0.80份，甲基丙烯酸三氟乙酯0.02-0.20。2.根据权利1要求所述的一种具有减水性能的减缩剂的制备...

【专利技术属性】
技术研发人员：倪涛，刘昭洋，康静，董树强，
申请(专利权)人：石家庄市长安育才建材有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13