[发明专利]一种聚羧酸盐减水剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种混凝土外加剂，具体涉及一种聚羧酸盐减水剂的制备方法。

背景技术

随着混凝土工业的快速发展，利用混凝土外加剂制备高性能混凝土越来越得到人们的重视。混凝土减水剂是一种表面活性剂，其分子结构由多种亲水基和疏水基等共同组成，属于水溶性分散剂。

从1963年日本首先开发了萘磺酸甲醛缩合物高效减水剂和1964年西德开发三聚氰胺系高效减水剂以来，进入了高效减水剂的开发与应用时期，有力地推动了混凝土技术的发展，这两个系列减水剂的突出特点是减水率高，水泥分散效果好，其主要作用是大幅度降低单位用水量或单位水泥用量，用于配置高强度、超高强度、高耐久性混凝土。

目前，国内使用的混凝土减水剂以萘系减水剂为主，其生产工艺成熟，价格便宜，但其致命的缺点是坍落度损失大，与水泥适用性不够好，耐久性差，而且这些缩聚型减水剂大都采用甲醛和强腐蚀性的浓硫酸，不可避免地对环境造成污染，危害人体健康。

与之相比，20世纪80年代日本开发的聚羧酸系高效减水剂，由于具有低掺量、分散性好、高减水率、水泥适用性好、保坍性好、分子结构可变等优点迅速得到发展。

其中，聚羧酸盐减水剂是近几年来国内外研究的热点，它具有很多独特的优点，比如这种减水剂能与不同的水泥有相对好的适应性；在掺量低时能使混凝土具有好的流动性；在低水灰比时具有低粘度、相对好的坍落度保持性和工作性；对环境友好等等。当前，随着国民经济的发展，大型工程的建设越来越多，从而对聚羧酸系减水剂提出了更高的要求，迫切的要求我们开发新的聚羧酸系减水剂，不断的提高和完善新型聚羧酸系减水剂的各项性能，以满足经济建设的需要。

中国发明专利CN1316398A中报道了一种聚羧酸系引气高效混凝土减水剂，但是在其生产结束后，需要采用减压蒸馏的方式，把共聚反应的溶剂-丁酮除去，工艺复杂，能耗高，而且污染环境。

中国发明专利CN1721361A中报道了一种多功能性羧酸类梳形接枝共聚物混凝土高效减水剂，在制备消泡功能性大单体时，选取的催化剂包括浓硫酸、磷酸和对甲苯磺酸，因此同样存在环境污染问题。

发明内容

本发明目的是提供一种聚羧酸盐高效减水剂的制备方法，以获得质量稳定、保坍性好，减水率高且环保的聚羧酸盐减水剂；且该方法不使用、不产生污染环境的物质。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种聚羧酸盐减水剂的制备方法，由各共聚单体在引发剂存在的条件下，在通氮气和搅拌条件下在溶剂中进行共聚反应而得；

所述共聚单体由组份A和组份B构成，组份A的质量占单体总质量的50％～70％，其中，

组份A：分子量为400～3000的烯醚硫酸盐，其结构式为

R₁O(R₂O)_nSO₃M

式中R₁表示碳原子数3～6的烯基；(R₂O)_n为碳原子数2和3的两种氧化烯基的聚合物，其中碳原子数为3的氧化烯基与碳原子数为2的氧化烯基的摩尔比为1∶2～1∶6；n表示氧化烯基的平均加成摩尔数；M为氢离子、钠离子、钾离子、铵根离子中的一种；

组份B：为组份B₁，或者组份B₁和组份B₂的混合物，

其中，组份B₁选自甲基丙烯酸、丙烯酸、马来酸、马来酸酐中的一种或两种的混合物；

组份B₂选自甲氧基聚乙二醇醚丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇醚甲基丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇醚马来酸单酯、烯丙基聚乙二醇醚中的一种或两种的混合物，其分子量在400～2500；

当组份B由组份B₁和组份B₂混合构成时，B₁与B₂的摩尔质量比为1∶0.2～1∶0.8；

所述溶剂为水；所述共聚反应温度为40～60℃，时间4～8小时；

聚合反应完成后，向共聚产物中加入氢氧化钠中和，调节PH值至7.5～8.5。

上述技术方案中，所述组份A中(R₂O)_n由两种氧化烯基以嵌段共聚或者无规共聚的方式聚合而成。