一种降粘缓释型聚羧酸减水剂及其应用制造技术

本发明专利技术属于混凝土外加剂领域，具体涉及一种降粘缓释型聚羧酸减水剂及其应用。降粘缓释型聚羧酸减水剂由以下重量份数的原料制备而成：减水缓释型PCE母液10～40份、降粘型PCE母液5～30份、缓凝剂30～50份、消泡剂0.02～0.05份、引气剂0.02～0.05份、保水剂0.1～0.3份和适量水。本发明专利技术采用磷酸根封端的低分子量聚醚大单体制备减水剂，并引入具有烷基、多酯基的疏水功能单体进行共聚，可以在碱性条件下持续释放有效吸附的基团，从而提高缓释能力，同时能提高水泥浆体稳定性与流动性，并且具有较好的降粘和抗泥效果。的降粘和抗泥效果。

【技术实现步骤摘要】
一种降粘缓释型聚羧酸减水剂及其应用


[0001]本专利技术属于混凝土外加剂领域，具体涉及一种降粘缓释型聚羧酸减水剂及其应用。

技术介绍

[0002]置身于钢筋混凝土的城市“森林”中，高楼林立的城市“森林”离不开混凝土，混凝土及其制品为城市的发展做出了巨大的贡献，随着时代的不断进步，混凝土在城市的发展中起着举足轻重的作用。在大型的混凝土工程中，如咬合桩施工时，常需要应用到超缓凝混凝土。超缓凝混凝土主要特点是凝结时间很长，能在一定时间内保证较高的工作性能，工作时间较长，常常需要把混凝土的凝结时间延长十几个小时到几十个小时。通常而言，超缓凝混凝土需要满足初凝时间60～80h，28d强度不低于设计强度要求。但对于含泥量较高的材料，通常会出现粘度高且损失过快等不良影响，大大增加了施工难度。
[0003]专利申请CN102241489A公开了一种超缓凝型聚羧酸系减水剂及其制备和使用方法，该超缓凝聚羧酸系减水剂以烯丙基聚乙二醇、丙烯酸甲酯、马来酸酐、木质素磺酸钠、蔗糖脂肪酸酯在过硫酸铵的作用下直接合成，氢氧化钠中和而制得，原材料价格低廉，但是木质素磺酸钠反应活性较低，过量的游离木质素磺酸钠容易形成沉淀，在一定程度上影响产品的使用。
[0004]专利CN105130248B公开了一种复合聚羧酸减水剂，包括聚羧酸减水剂和包覆于聚羧酸减水剂外的保护胶体，包覆于聚羧酸减水剂外的保护胶体能提高聚羧酸减水剂的热分解温度，使得复合聚羧酸减水剂的热分解温度高，这样可以大大提高复合聚羧酸减水剂的减水率。然而该复合聚羧酸减水剂具有粘度高的缺点。

技术实现思路

[0005]针对现有聚羧酸减水剂存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种综合性能更优的降粘缓释型聚羧酸减水剂，合成的降粘缓释型聚羧酸减水剂具有减水、降粘、缓凝抗泥等功能；同时，本专利技术还提供了降粘缓释型聚羧酸减水剂在水泥/混凝土工程施工中的应用。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用的主要技术方案包括：
[0007]第一方面，本专利技术提供了一种降粘缓释型聚羧酸减水剂，其由以下重量份数的原料制备而成：减水缓释型PCE母液10～40份、降粘型PCE母液5～30份、缓凝剂30～50份、消泡剂0.02～0.05份、引气剂0.02～0.05份、保水剂0.1～0.3份和适量水；其中，
[0008]所述减水缓释型PCE母液由乙烯基聚氧乙烯醚与第一不饱和单体采用氧化还原引发体系，通过自由基溶液聚合得到；所述第一不饱和单体为丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸乙酯；
[0009]所述降粘型PCE母液由封端低分子量醚类大单体、疏水功能单体和第二不饱和单体在水溶液中自由基聚合后加碱中和获得；所述封端低分子量醚类大单体由异戊烯基聚氧乙烯醚、3
‑
磷酰基丙酸、浓硫酸和叔丁基邻苯二酚聚合得到，所述疏水功能单体由戊二酸单
甲酯、甲基丙烯酸羟乙酯、浓硫酸和酚噻嗪聚合得到，所述第二不饱和单体为丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、2
‑
羟丙基异丁烯酸酯、丙烯酸或甲基丙烯酸。
[0010]所述氧化还原引发体系为双氧水/抗坏血酸体系。
[0011]作为本专利技术进一步的实施方式，所述减水缓释型PCE母液的质量浓度为45％～55％。
[0012]作为本专利技术进一步的实施方式，所述降粘型PCE母液的质量浓度为45％～55％。
[0013]作为本专利技术进一步的实施方式，所述缓凝剂包括白糖和改性壳聚糖；
[0014]所述改性壳聚糖的制备方法包括以下步骤：
[0015]以丙烯酸二甲胺基乙酯、壳聚糖和丙氨酸为原料按摩尔比1～1.5：1.5～2.5：8～10在120℃～130℃下，减压蒸馏6～8h，用丙酮结晶后干燥制得中间体；
[0016]将所述中间体添加至50～60wt％异丙醇溶液中，加入壳聚糖0.5～1.5倍摩尔量的溴乙烷，搅拌反应3～6h，减压蒸馏洗涤抽滤，滤液冷却析出晶体后真空干燥，制得所述改性壳聚糖。
[0017]所述改性壳聚糖中含有丰富的氨基、羧基，这些亲水基团可以与水分子通过氢键缔合,在水泥颗粒表面形成一层稳定的溶剂化水膜，抑制水泥水化进程，从而使减水剂达到保持水泥分散性的效果，极大地减少了混凝土的坍落度损失。同时，改性壳聚糖中的季铵盐基团能有效抑制缓凝剂的无效吸附，进而进一步增强本专利技术降粘缓释型聚羧酸减水剂的缓凝抗泥效果，从而进一步提高水泥浆体稳定性与流动性。
[0018]作为本专利技术进一步的实施方式，所述白糖和所述改性壳聚糖的质量比为4～6：3～5，优选3：2。以白糖和改性壳聚糖作为降粘缓释型聚羧酸减水剂的缓凝组分，可以进一步提高水泥浆体稳定性与流动性，并且具有较好的降粘和抗泥效果。并且，在白糖和改性壳聚糖质量比为3：2时，其掺入混凝土中会使得混凝土的凝结时间延长，具有最佳的缓凝效果。
[0019]作为本专利技术进一步的实施方式，所述消泡剂为HS
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DEFOAMER 567、TAKEMOTO Chupol AFK
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2和BASF RHEOPLUS 421中的一种或两种。
[0020]作为本专利技术进一步的实施方式，十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、BASF MasterAir 303A和SANNOPCO AE
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151中的一种或两种。
[0021]作为本专利技术进一步的实施方式，所述保水剂为羧甲基纤维素钠、羧甲基纤维素和聚丙烯酰胺中的一种或两种。
[0022]第二方面，本专利技术提供了本专利技术第一方面所述降粘缓释型聚羧酸减水剂在水泥/混凝土工程施工中的应用。
[0023]本专利技术提供的降粘缓释型聚羧酸减水剂作为水泥、混凝土施工中的外加剂，有效地提高了水泥、混凝土的工作性能，不仅具有较长的凝结时间和足够的后期强度，且还有较好的降粘和抗泥效果。并且，本专利技术提供的降粘缓释型聚羧酸减水剂尤其适用于作为超缓凝混凝土的外加剂，缓凝效果显著，能够有效改善超缓凝混凝土拌合物的粘度。
[0024]本专利技术的降粘缓释型聚羧酸减水剂的使用方法与市售减水剂产品的使用方法相同，其折固掺量为总胶凝材料质量的0.05％～0.25％，可根据实际工程需要进行混凝土预拌实验确定最佳用量。根据混凝土工作性保持的需要，本专利技术的降粘缓释型聚羧酸减水剂既可单独使用，也可跟其他减水剂(如聚羧酸减水剂、木质素磺酸盐减水剂、萘系高效减水剂等)和小料(如引气剂、膨胀剂、早强剂、增粘剂、降粘剂、减缩剂和消泡剂等功能型外加
剂)复配后使用，能够起到很好的性能叠加效果。单独使用本专利技术降粘缓释型聚羧酸减水剂应用到混凝土中时，混凝土的凝结时间可以通过调节本专利技术降粘缓释型聚羧酸减水剂的加入量来控制。复配使用时，可以通过调节本专利技术降粘缓释型聚羧酸减水剂与其他减水剂的掺入比例，可以配制得到具有不同凝结时间的混凝土。
[0025]与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：本专利技术采用磷酸根封端的低分子量聚醚大单体制备减水剂，并引入具有烷基、多酯基的疏水功能单体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种降粘缓释型聚羧酸减水剂，其特征在于，由以下重量份数的原料制备而成：减水缓释型PCE母液10～40份、降粘型PCE母液5～30份、缓凝剂30～50份、消泡剂0.02～0.05份、引气剂0.02～0.05份、保水剂0.1～0.3份和适量水；其中，所述减水缓释型PCE母液由乙烯基聚氧乙烯醚与第一不饱和单体采用氧化还原引发体系，通过自由基溶液聚合得到；所述第一不饱和单体为丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸乙酯；所述降粘型PCE母液由封端低分子量醚类大单体、疏水功能单体和第二不饱和单体在水溶液中自由基聚合后加碱中和获得；所述封端低分子量醚类大单体由异戊烯基聚氧乙烯醚、3
‑
磷酰基丙酸、浓硫酸和叔丁基邻苯二酚聚合得到，所述疏水功能单体由戊二酸单甲酯、甲基丙烯酸羟乙酯、浓硫酸和酚噻嗪聚合得到，所述第二不饱和单体为丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、2
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羟丙基异丁烯酸酯、丙烯酸或甲基丙烯酸。2.根据权利要求1所述的一种降粘缓释型聚羧酸减水剂，其特征在于，所述减水缓释型PCE母液的质量浓度为45％～55％。3.根据权利要求1所述的一种降粘缓释型聚羧酸减水剂，其特征在于，所述降粘型PCE母液的质量浓度为45％～55％。4.根据权利要求1所述的一种降粘缓释型聚羧酸减水剂，其特征在于，所述缓凝剂包括白糖和改性壳聚糖；所述改性壳聚糖的制备方法包括以下步骤：以丙烯酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：林泽宇，钟丽娜，方云辉，
申请(专利权)人：科之杰新材料集团有限公司，
类型：发明
国别省市：