一种稳定型保坍剂及其制备和使用方法技术

本申请涉及一种稳定型保坍剂，其由下述原料组分制成：不饱和聚醚组合物；丙烯酸类单体；阻聚剂；催化剂；氧化剂；还原剂；分子量调节剂；pH调节剂和水，其中所述不饱和聚醚组合物包括第一不饱和聚醚和第二不饱和聚醚，且其中所述第一不饱和聚醚的数均分子量小于所述第二不饱和聚醚的数均分子量。本申请还涉及该稳定型保坍剂的制备方法，该稳定型保坍剂的使用方法及其在建筑工程中的应用。本申请的稳定型保坍剂在不同水泥中均具有良好的减水率和稳定的保坍效果且制备工艺简单，适用于砂石原材料波动，且对混凝土保坍性要求高的高层建筑物、跨海大桥、海洋钻井平台、隧道、大坝或机场等建筑工程中。

【技术实现步骤摘要】
一种稳定型保坍剂及其制备和使用方法
本申请涉及建筑材料
，具体涉及一种稳定型保坍剂，该稳定型保坍剂的制备方法，该稳定型保坍剂的使用方法及其在建筑工程中的应用。
技术介绍
随着混凝土技术向高强、绿色、高性能方向迅猛发展，对作为混凝土中重要组成部分的减水剂也提出了更高、更全面的要求。以往传统的混凝土减水剂，如第一代的木质素和第二代的萘磺酸盐系、磺化三聚氰胺系、氨基磺酸系、脂肪族系等减水剂，由于掺量较大、减水率不够高、增强效果不甚显著、混凝土坍落度损失较大，已经逐渐不能满足现代混凝土技术的发展和现代混凝土施工方法。尤其是在生产过程中要采用工业萘、浓硫酸、甲醛等有害化学物质，难免会对环境造成一定的污染，存在不利于可持续发展的问题等缺点，从而进一步制约了传统混凝土减水剂的推广和应用。聚羧酸减水剂由于其性能优异、节能环保、混凝土耐久性好等优点从2006年开始在高铁、水电、核电等国家重点工程进行应用。但随着资源紧缺和混凝土性能需求提升，聚羧酸减水剂在推广应用过程也常出现保坍不够、且保坍效果易受温度等因素影响的问题。因此，开发具有保坍性能优异且使用条件不敏感的稳定型保坍剂就具有十分重要的意义。
技术实现思路
本申请之目的在于提供一种在不同水泥中均具有良好的减水率和稳定的保坍效果、制备工艺简单的稳定型保坍剂，从而解决上述现有技术中的技术问题。本申请的稳定型保坍剂由下述原料组分制成：不饱和聚醚；丙烯酸类单体；阻聚剂；催化剂；氧化剂；还原剂；分子量调节剂；液碱和水。通过选择特定的聚合单体，本申请的稳定型保坍剂具有良好的减水率和稳定的保坍效果，适用于不同工程中混凝土。本申请之目的还在于提供一种制备如上所述的稳定型保坍剂的方法。本申请之目的还在于提供一种如上所述的稳定型保坍剂的使用方法。本申请之目的还在于提供一种如上所述的稳定型保坍剂在建筑工程中的应用。为了实现上述目的，本申请提供下述技术方案。在第一方面中，本申请提供一种稳定型保坍剂，其特征在于，所述稳定型保坍剂由下述原料组分制成：不饱和聚醚组合物；丙烯酸类单体；阻聚剂；催化剂；氧化剂；还原剂；分子量调节剂；pH调节剂和水，其中所述不饱和聚醚组合物包括第一不饱和聚醚和第二不饱和聚醚，且其中所述第一不饱和聚醚的数均分子量小于所述第二不饱和聚醚的数均分子量。在第一方面的一种实施方式中，所述第一不饱和聚醚的数均分子量为200-300；和/或，所述第二不饱和聚醚的数均分子量为2000-4000。在第一方面的一种实施方式中，所述第一不饱和聚醚为甲氧基聚氧乙烯醚和/或甲氧基聚氧丙烯醚；和/或，所述第二不饱和聚醚为乙烯基羟丁基聚氧乙烯醚、乙烯基乙二醇醚聚氧乙烯醚、乙烯基羟丁基聚氧丙烯醚或乙烯基乙二醇醚聚氧丙烯醚中的一种或几种。在第一方面的一种实施方式中，所述分子量调节剂包括巯基丙酸和/或硫代甘醇；和/或，所述阻聚剂包括对苯二酚；和/或，所述催化剂包括对甲苯磺酸；和/或，所述氧化剂包括双氧水；和/或，所述还原剂包括TP1351，七水硫酸亚铁中的一种或几种；和/或，所述pH调节剂包括碱金属氢氧化物或者碱土金属氢氧化物。在第一方面的一种实施方式中，以重量份数为基准计，所述稳定型保坍剂由下述原料组分制成：7-14份甲氧基聚氧乙烯醚、100份乙烯基羟丁基聚氧乙烯醚、4.5-8.5份丙烯酸、0.15-0.35份对甲苯磺酸、0.02-0.06份对苯二酚、0.8-1.8份双氧水、0.10-0.30份还原剂TP1351、0.04-0.08份还原剂七水硫酸亚铁、0.20-0.40份巯基丙酸、0.05-0.25份硫代甘醇、1-3份氢氧化钠和110-280份水。在第一方面的一种实施方式中，所述稳定型保坍剂固含量为30wt％-50wt％，其中wt％表示重量％。在第二方面中，本申请提供一种制备如第一方面所述的稳定型保坍剂的方法，所述方法包括下述步骤：S1：将第一不饱和聚醚、丙烯酸类单体、催化剂及阻聚剂投入反应容器内，升温至100～120℃，在相应温度下酯化反应360-480min，酯化反应结束后，将酯化产物倒出备用；S2：在搅拌条件下，向第一混合物中加入氧化剂和至少一部分的还原剂，然后滴加第一溶液、第二溶液，进行聚合反应，用pH调节剂将反应液的pH值调节至4～6，再用水调节至固含量为30wt％～50wt％，得到所述稳定型保坍剂；其中所述第一混合物由第二不饱和聚醚和水混合得到；其中所述第一溶液由所述酯化产物、链转移剂和水混合得到；其中所述第二溶液由剩余部分的还原剂和水混合得到。在第二方面的一种实施方式中，所述方法包括下述步骤：S1：在搅拌条件下，将甲氧基聚氧乙烯醚、丙烯酸、对甲苯磺酸及对苯二酚投入反应容器内，升温至100～120℃，在相应温度下酯化反应360-480分钟，酯化反应结束后，将酯化产物倒出备用；S2：在搅拌条件下，向第一混合物中加入七水硫酸亚铁、双氧水，然后滴加第一溶液、第二溶液，进行聚合反应，将反应液用氢氧化钠调节pH值至4～6，再用水调节至固含量为30wt％～50wt％，即为稳定型保坍剂；所述第一混合物由乙烯基羟丁基聚氧乙烯醚和水混合得到；所述第一溶液由巯基丙酸、硫代甘醇、酯化产物和水混合得到；所述第二溶液由TP1351和水混合得到。在第二方面的一种实施方式中，所述方法包括下述步骤：(1)在搅拌条件下，将7～14重量份甲氧基聚氧乙烯醚、4.5～8.5重量份丙烯酸、0.15～0.35重量份对甲苯磺酸及0.02～0.06重量份对苯二酚投入反应容器内，升温至100～120℃，在相应温度下酯化反应360-480分钟，酯化反应结束后，将11.67～22.91重量份酯化产物倒出备用；(2)将第一混合物：100重量份乙烯基羟丁基聚氧乙烯醚和60-140重量份水，投入聚合反应釜中，搅拌均匀，温度保持5～25℃，备用；(3)在搅拌条件下，向第一混合物中加入0.04～0.08重量份七水硫酸亚铁和0.8～1.8重量份双氧水；(4)加入七水硫酸亚铁和双氧水后搅拌10分钟，向第一混合物中同时滴加第一溶液和第二溶液，进行聚合反应，聚合反应温度为5～25℃；其中，第一溶液、第二溶液于30～70分钟内滴完；第一溶液包括0.20～0.40重量份巯基丙酸、0.05～0.25重量份硫代甘醇、11.67～22.91重量份酯化产物和10～30重量份水，第二溶液包括0.10～0.30重量份TP1351、0.04～0.08重量份七水硫酸亚铁和10～30重量份水，第一混合物、第一溶液和第二溶液中所述水的总用量为90～200重量份；(5)滴加完毕后，继续于5～25℃保温进行聚合反应20～60分钟；(6)用1～3重量份氢氧化钠调节pH值至4～6，用20～80重量份水调节固含量至35wt％～50wt％混合均匀，得到所述稳定型保坍剂。在第二方面的一种实施方式中，第一混合物、第一溶液、第二溶液中所述水和步骤(6)中后补水的总用量为110～280重量份；和/或，第一混合物、第一溶液、第二溶液中所述水的总用量较佳地为110～170重量份。在第二方面的一种实施方式中，步骤(1)中，所述酯化反应的温度较佳地为105℃～115℃；和/或，步骤(1)中，所述酯化反应的时间较佳地为390～450分钟；和/或，步骤(4)中，第一溶液较佳地从一第一高位槽中滴加到本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种稳定型保坍剂，其特征在于，所述稳定型保坍剂由下述原料组分制成：不饱和聚醚组合物；丙烯酸类单体；阻聚剂；催化剂；氧化剂；还原剂；分子量调节剂；pH调节剂和水，其中所述不饱和聚醚组合物包括第一不饱和聚醚和第二不饱和聚醚，且其中所述第一不饱和聚醚的数均分子量小于所述第二不饱和聚醚的数均分子量。

【技术特征摘要】
1.一种稳定型保坍剂，其特征在于，所述稳定型保坍剂由下述原料组分制成：不饱和聚醚组合物；丙烯酸类单体；阻聚剂；催化剂；氧化剂；还原剂；分子量调节剂；pH调节剂和水，其中所述不饱和聚醚组合物包括第一不饱和聚醚和第二不饱和聚醚，且其中所述第一不饱和聚醚的数均分子量小于所述第二不饱和聚醚的数均分子量。2.如权利要求1所述的稳定型保坍剂，其特征在于，所述第一不饱和聚醚的数均分子量为200-300；和/或，所述第二不饱和聚醚的数均分子量为2000-4000。3.如权利要求1所述的稳定型保坍剂，其特征在于，所述第一不饱和聚醚为甲氧基聚氧乙烯醚和/或甲氧基聚氧丙烯醚；和/或，所述第一不饱和聚醚为乙烯基羟丁基聚氧乙烯醚、乙烯基乙二醇醚聚氧乙烯醚、乙烯基羟丁基聚氧丙烯醚或乙烯基乙二醇醚聚氧丙烯醚中的一种或几种。4.如权利要求1所述的稳定型保坍剂，其特征在于，所述分子量调节剂包括巯基丙酸和/或硫代甘醇；和/或，所述阻聚剂包括对苯二酚；和/或，所述催化剂包括对甲苯磺酸；和/或，所述氧化剂包括双氧水；和/或，所述还原剂包括TP1351，七水硫酸亚铁中的一种或几种；和/或，所述pH调节剂包括碱金属氢氧化物或者碱土金属氢氧化物。5.如权利要求1所述的稳定型保坍剂，其特征在于，以重量份数为基准计，所述稳定型保坍剂由下述原料组分制成：7-14份甲氧基聚氧乙烯醚、100份乙烯基羟丁基聚氧乙烯醚、4.5-8.5份丙烯酸、0.15-0.35份对甲苯磺酸、0.02-0.06份对苯二酚、0.8-1.8份双氧水、0.10-0.30份还原剂TP1351、0.04-0.08份还原剂七水硫酸亚铁、0.20-0.40份巯基丙酸、0.05-0.25份硫代甘醇、1-3份氢氧化钠和110-280份水。6.如权利要求1所述的稳定型保坍剂，其特征在于，所述稳定型保坍剂固含量为30wt％-50wt％。7.一种制备如权利要求1所述的稳定型保坍剂的方法，所述方法包括下述步骤：S1：将第一不饱和聚醚、丙烯酸类单体、催化剂及阻聚剂投入反应容器内，升温至100～120℃，在相应温度下酯化反应360-480min，酯化反应结束后，将酯化产物倒出备用；S2：在搅拌条件下，向第一混合物中加入氧化剂和至少一部分的还原剂，然后滴加第一溶液、第二溶液，进行聚合反应，用pH调节剂将反应液的pH值调节至4～6，再用水调节至固含量为30wt％～50wt％，得到所述稳定型保坍剂；其中所述第一混合物由第二不饱和聚醚和水混合得到；其中所述第一溶液由所述酯化产物、链转移剂和水混合得到；其中所述第二溶液由剩余部分的还原剂和水混合得到。8.如权利要求7所述的制备稳定型保坍剂的方法，所述方法包括下述步骤：S1：在搅拌条件下，将甲氧基聚氧乙烯醚、丙烯酸、对甲苯磺酸及对苯二酚投入反应容器内，升温至100～120℃，在相应温度下酯化反应360-480分钟，酯化反应结束后，将酯化产物倒出备用；S2：在搅拌条件下，向第一混合物中加入七水硫酸亚铁、双氧水，然后滴加第一溶液、第二溶液，进行聚合反应，将反应液用氢氧化钠调节pH值至4～6，再用水调节至固含量为30wt％～50wt％，即为稳定型保坍剂；所述第一混合物由乙烯基...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗琼，季锦卫，章鹏飞，王宜慧，陈洁，
申请(专利权)人：上海东大化学有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31