超高效聚羧酸盐减水剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种超高效聚羧酸盐减水剂及其制备方法。所述减水剂首先以甲氧基聚乙二醇（n=20-45）和丙烯酸等为原料，进行酯化大单体的合成；然后将丙烯酸、酯化大单体、丙烯酰胺、烯丙基磺酸钠等，在引发剂过硫酸铵的作用下，进行共聚反应。本发明专利技术的聚羧酸盐减水剂具有制备工艺简单、绿色环保无污染、掺量低、减水率高、与各种水泥适应性好、强度提升更大等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种混凝土外加剂，具体为一种超高效聚羧酸盐类减水剂。
技术介绍
减水剂是混凝土最常用和最重要的外加剂。随着高强、超高强流动性混凝土需求量的不断增加，需要环保型且混凝土流动性保持良好的高性能减水剂。聚羧酸系减水剂是混凝土减水剂中综合性和环保性最好的一种。具有梳形分子结构的聚羧酸系高效减水剂因具有减水率高、保坍性能好、掺量低、无污染、缓凝时间少等优异性能，适宜配制高强、超高强、高流动性及自密实混凝土。它对水泥有强的分散能力，减水效率可高达209Γ30%，是目前各国混凝土工程领域与材料领域关注的重点。我国目前使用的减水剂，70%_80%是萘系减水剂。萘系减水剂配制的混凝土坍落度损失快(一小时可损失大半坍落度)，给施工造成困难，且影响工程质量。同时由于萘系减水剂中含有过多的甲醛，因此，有些国家已经限制它的使用。我国水泥产品矿化成分较为复杂，加之掺合料的大量应用，致使聚羧酸类减水剂对不同水泥仍存在适应性、成本较高、性能不稳定等问题。研究并推广减水率更高、与各种水泥适应性更好的新一代绿色环保聚羧酸盐减水剂有着极其重要的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于研制一种工艺简单，环保性极佳，减水率更高，与各种水泥相容性优异的聚羧酸盐类减水剂及其制备方法。为达到上述专利技术目的，本专利技术采用如下方案一种超高效聚羧酸盐减水剂，所述聚羧酸盐减水剂是具有如下结构通式的共聚物权利要求1. 一种超高效聚羧酸盐减水剂，其特征在于所述聚羧酸盐减水剂是具有如下结构通式的共聚物2.制备权利要求1所述的超高效聚羧酸盐减水剂的方法，其特征在于制备步骤包括(1)制备大分子单体A，将甲氧基聚乙二醇(n=20-45)和带水剂环己烷、催化剂对甲苯磺酸、 阻聚剂对苯二酚加入到反应容器中，加热至熔融状态后加入丙烯酸，搅拌下升温至100 130°C，恒温反应证 他，然后用正己烷作沉淀剂将产物进行冰浴提纯，随后送入30°C真空干燥箱中干燥Mh，即得大分子单体A ；反应物用量的关系为甲氧基聚乙二醇与丙烯酸的摩尔比为1:2-3.5，催化剂对甲苯磺酸用量为丙烯酸和甲氧基聚乙二醇总质量的1.5% 5. 5%，带水剂环己烷用量为丙烯酸和甲氧基聚乙二醇总质量的10% 50%，阻聚剂对苯二酚用量为丙烯酸质量的0. 2% 0. 8% ；(2)将大分子单体A和丙烯酸配置成40wt%水溶液B，将引发剂过硫酸铵配置成5% 15%的水溶液C，将烯丙基磺酸钠和丙烯酰胺的混合物配置成30% 40%的水溶液D，将水溶液B和水溶液C滴加入水溶液D中，滴加时间控制在1 池内；滴加结束后，将体系温度升至75°C -85°C，继续反应2h，待产物冷却，用25%Na0H调节体系pH至6 7，所得产物即为聚羧酸盐减水剂；反应物用量的关系为丙烯酸丙烯酰胺烯丙基磺酸钠大分子单体A的摩尔比为0. 5 2:0. 5 2:0. 5 2:0. 05: 0. 04，引发剂过硫酸铵为以上四种反应物总质量的0. 5% 1. 5%ο3.根据权利要求2所述的制备超高效聚羧酸盐减水剂的方法，其特征在于步骤(1) 中，甲氧基聚乙二醇与丙烯酸的摩尔比为1 2.5，催化剂对甲苯磺酸用量为丙烯酸和甲氧基聚乙二醇总质量的4. 5%，带水剂环己烷用量为丙烯酸和甲氧基聚乙二醇总质量的 40%,阻聚剂对苯二酚用量为丙烯酸质量的0. 6%，反应温度为130°C，反应时间他。4.根据权利要求2或3所述的制备超高效聚羧酸盐减水剂的方法，其特征在于步骤(2)中，丙烯酸丙烯酰胺烯丙基磺酸钠大分子单体A的摩尔比为1:1:1:0.02，引发剂过硫酸铵的为以上四种反应物总质量的1.0%。全文摘要本专利技术公开了一种。所述减水剂首先以甲氧基聚乙二醇(n=20-45)和丙烯酸等为原料，进行酯化大单体的合成；然后将丙烯酸、酯化大单体、丙烯酰胺、烯丙基磺酸钠等，在引发剂过硫酸铵的作用下，进行共聚反应。本专利技术的聚羧酸盐减水剂具有制备工艺简单、绿色环保无污染、掺量低、减水率高、与各种水泥适应性好、强度提升更大等优点。文档编号C08G65/48GK102206058SQ201110075340公开日2011年10月5日 申请日期2011年3月28日 优先权日2011年3月28日专利技术者刘亚青, 孙友谊, 崔鸿越, 蔡苇, 赵贵哲 申请人:中北大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种超高效聚羧酸盐减水剂，其特征在于：所述聚羧酸盐减水剂是具有如下结构通式的共聚物：其中Ｒ为ＣＨ３或Ｈ，ａ、ｂ、ｃ、ｄ为共聚物的重复单元数，其中ａ＝１０～８０、ｂ＝２０～４００、ｃ＝４０～１００、ｄ＝３０～１５０。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘亚青，孙友谊，蔡苇，崔鸿越，赵贵哲，
申请(专利权)人：中北大学，
类型：发明
国别省市：14