【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于混凝土建筑材料，具体涉及一种减水剂及其制备方法和应用。
技术介绍
1、减水剂是一种用于改善混凝土性能的化学外加剂，其主要功能是分散混凝土中的水泥颗粒，减少混凝土的用水量，从而提高混凝土的流动性、强度和耐久性。石灰石煅烧黏土水泥（lc3水泥）作为一种低碳胶凝材料，其主要组成包括硅酸盐水泥、煅烧黏土、石灰石和石膏。lc3水泥因具有显著的环境效益和经济优势，正在成为建筑材料领域的研究热点。然而，lc3水泥中的煅烧粘土因其高比表面积及层状结构，与聚羧酸减水剂之间存在显著的相互作用，主要表现为聚羧酸减水剂的聚醚长侧链在煅烧黏土表面产生过度吸附和化学插层。这种现象会导致混凝土的流动性和可加工性下降，严重阻碍了lc3水泥在混凝土领域的广泛应用及推广。
2、因此，如何提供一种具有优异的减水保坍性，改善含lc3水泥的混凝土流动性的减水剂是本领域亟待解决的技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种减水剂，所述减水剂未引入易与lc3水泥产生物理吸附及化学插层的聚醚长侧链，具有优异的减水保坍性，能够改善含lc3水泥的混凝土的流动性。
2、本专利技术还提供一种减水剂的制备方法，所述制备方法制得的减水剂具有优异的减水保坍性，能够改善含lc3水泥的混凝土的流动性。
3、本专利技术还提供一种混凝土，所述混凝土采用上述减水剂，具有优异的流动性和保坍性。
4、本专利技术在第一方面提供一种减水剂，所述减水剂是由双封端酯化功能单体和烯类单体聚合而成；p>
5、所述双封端酯化功能单体是由单封端酯化功能单体和苯二甲酸二甲酯通过酯交换反应而成；
6、所述单封端酯化功能单体是由聚乙二醇和甲基丙烯酸经酯化反应而成。
7、如上所述的减水剂，其中，所述双封端酯化功能单体和烯类单体的质量比为（8.5~13）：1。
8、如上所述的减水剂，其中，所述单封端酯化功能单体和苯二甲酸二甲酯的质量比为（4.9~8.8）：1。
9、如上所述的减水剂，其中，所述聚乙二醇和甲基丙烯酸的质量比为（9~17.5）：1。
10、如上所述的减水剂，其中，所述单封端酯化功能单体包括如下式1所示的化合物：
11、式1；
12、式1中，n=16~35。
13、如上所述的减水剂，其中，所述苯二甲酸二甲酯包括对苯二甲酸二甲酯、间苯二甲酸二甲酯或邻苯二甲酸二甲酯中的至少一种。
14、如上所述的减水剂，其中，所述烯类单体包括如下式2所示的化合物：
15、式2；
16、式2中，r1、r2、r3各自独立地为氢原子、碳原子数为1~5的烷基或碳原子数为1~5的羧基。
17、如上所述的减水剂，其中，所述烯类单体包括丙烯酸、巴豆酸、柠康酸、马来酸、甲基丙烯酸、衣康酸或富马酸的至少一种。如上所述的减水剂，其中，所述双封端酯化功能单体包括下述式a所示化合物、下述式b所示化合物或下述式c所示化合物中的至少一种：
18、式a；
19、式b；
20、式c；
21、式a、式b、式c中，n=16~35。
22、如上所述的减水剂，其中，所述减水剂包括下述式d所示化合物、下述式e所示化合物或下述式f所示化合物中的至少一种：
23、式d；
24、式e；
25、式f；
26、式d、式e、式f中，n=16~35，m1=10~50，m2=20~60，r1、r2、r3各自独立地为氢原子、碳原子数为1~5的烷基或碳原子数为1~5的羧基。
27、如上所述的减水剂，其中，所述减水剂的重均分子量为44000~77000。
28、本专利技术在第二方面提供一种第一方面所述的减水剂的制备方法，包括以下步骤：
29、1）以重量份数计，将360~400份聚乙二醇、22~56份甲基丙烯酸、10~22份催化剂、8~16份阻聚剂混合，惰性气氛下进行酯化反应，得到单封端酯化功能单体；
30、2）向所述单封端酯化功能单体加入52~78份苯二甲酸二甲酯，惰性气氛下进行酯交换反应，得到双封端酯化功能单体；
31、3）向所述双封端酯化功能单体加入3.2~6.8份引发剂，并滴加1.5~7份链转移剂、0.6~1.5份还原剂和36~46份烯类单体，进行聚合反应，得到所述减水剂。
32、如上所述的制备方法，其中，步骤3）中，还包括向所述双封端酯化功能单体加入水。
33、如上所述的制备方法，其中，步骤1）中，所述酯化反应中，反应温度为95~115℃，反应时间为6~9h。
34、如上所述的制备方法，其中，步骤2）中，所述酯交换反应中，反应温度为75~85℃，反应时间为3~5h。
35、如上所述的制备方法，其中，步骤3）中，所述聚合反应中，反应温度为15~60℃，反应时间为2~5h。
36、如上所述的制备方法，其中，步骤3）中，所述滴加的时间为1~3.5h。
37、本专利技术在第三方面提供一种混凝土，所述混凝土包括第一方面所述的减水剂。
38、相比于现有技术，本专利技术的有益效果在于：
39、本专利技术的减水剂是由双封端酯化功能单体和烯类单体聚合而成，未使用异丁烯基聚乙二醇醚、异戊烯基聚乙二醇醚、乙烯基聚氧乙烯醚等聚醚大单体，从而避免引入易产生物理吸附及化学插层的聚醚长侧链；且该减水剂中引入含有苯环刚性结构的苯二甲酸二甲酯，能够更好地避免减水剂在层状粘土矿物中进行化学插层，进一步提高减水剂对粘土的耐受性并使得减水剂具有优异的减水保坍性能，能够很好的改善含lc3水泥的混凝土的流动性。
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1.一种减水剂，其特征在于，所述减水剂是由双封端酯化功能单体和烯类单体聚合而成；
2.根据权利要求1所述的减水剂，其特征在于，所述双封端酯化功能单体和烯类单体的质量比为（8.5~13）：1；和/或，
3.根据权利要求1所述的减水剂，其特征在于，所述单封端酯化功能单体包括如下式1所示的化合物：
4.根据权利要求1所述的减水剂，其特征在于，所述苯二甲酸二甲酯包括对苯二甲酸二甲酯、间苯二甲酸二甲酯或邻苯二甲酸二甲酯中的至少一种；和/或，
5.根据权利要求4所述的减水剂，其特征在于，所述双封端酯化功能单体包括下述式A所示化合物、下述式B所示化合物或下述式C所示化合物中的至少一种：
6.根据权利要求1所述的减水剂，其特征在于，所述减水剂包括下述式D所示化合物、下述式E所示化合物或下述式F所示化合物中的至少一种：
7.根据权利要求1~6任一项所述的减水剂，其特征在于，所述减水剂的重均分子量为44000~77000。
8.一种权利要求1~7任一项所述的减水剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
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10.一种混凝土，其特征在于，所述混凝土包括权利要求1~7任一项所述的减水剂。
...【技术特征摘要】
1.一种减水剂，其特征在于，所述减水剂是由双封端酯化功能单体和烯类单体聚合而成；
2.根据权利要求1所述的减水剂，其特征在于，所述双封端酯化功能单体和烯类单体的质量比为（8.5~13）：1；和/或，
3.根据权利要求1所述的减水剂，其特征在于，所述单封端酯化功能单体包括如下式1所示的化合物：
4.根据权利要求1所述的减水剂，其特征在于，所述苯二甲酸二甲酯包括对苯二甲酸二甲酯、间苯二甲酸二甲酯或邻苯二甲酸二甲酯中的至少一种；和/或，
5.根据权利要求4所述的减水剂，其特征在于，所述双封端酯化功能单体包括下述式a所示化合物、下述式b所示化合物或下述式c所示...
【专利技术属性】
技术研发人员：李卫，伍思则，孙其星，王忠存，沙文婧，刘小敏，李鑫，
申请(专利权)人：辽宁贝泽能源有限公司，
类型：发明
国别省市：
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