[发明专利]一种坍落度保持型聚羧酸超塑化剂

说明书

技术领域

本发明涉及混凝土外加剂，具体地说涉及一种坍落度保持型聚羧酸超塑化剂。

背景技术

水泥塑化剂(又称减水剂)的发展有着悠久的历史。1935年美国E.W.斯克里普彻首先研制成木质素磺酸盐为主要成分的塑化剂，广泛地应用于C20～C40混凝土，推动着混凝土向中等强度发展；1962年，日本成功研制出萘磺酸甲醛缩合物高效减水剂，该类减水剂具有生产成本较低，减水率效果好等优点，因而广泛应用于C30～C60混凝土，推动着混凝土向高强度发展。但配制的混凝土坍落度损失快，无法满足泵送等施工要求，不能用于制备高性能混凝土。

近年来，国际上混凝土外加剂研究与生产日趋向高性能、无污染方向发展。聚羧酸超塑化剂由于减水率高，保坍性能好，后期强度增长大，适宜配制高强、超高强混凝土、高流动性及自密实混凝土，从而受到国内外混凝土工程界的广泛关注。

在专利CN1167739A中公开了一种制备聚羧酸超塑化剂的方法，首先将烷氧基多亚烷基二醇和(甲基)丙烯酸酯在碱性催化剂的作用下进行酯交换反应制备烷氧基多亚烷基二醇单(甲基)丙烯酸酯，再与(甲基)丙烯酸混合，在过硫酸铵的作用下共聚合制得聚羧酸超塑化剂。但是，制备该烷氧基多亚烷基二醇单(甲基)丙烯酸酯单体时需要大量过量的(甲基)丙烯酸酯，且用这种工艺制备的聚羧酸超塑化剂坍落度经时损失过大。

在专利CN101205127A中公开了一种徐放型聚羧酸超塑化剂的配方及其制造方法，首先使聚乙二醇单甲醚与马来酸酐在催化剂和阻聚剂存在的条件下酯化生成大单体，然后与烯丙基聚乙二醇、丙烯酸、甲基丙烯磺酸钠在过硫酸铵作引发剂的条件下共聚得到徐放型的聚羧酸超塑化剂。但是，由于烯丙基聚乙二醇、聚乙二醇单甲醚马来酸酯的聚合活性不足，会大量残留在所合成的聚羧酸超塑化剂中，造成所得超塑化剂的减水率低、坍落度保持性能不足。

在专利CN101209911A中公开了一种可控制混凝土坍落度损失的羧酸聚合物超塑化剂，首先由带有双羟基官能团的聚醚与马来酸酐酯化生成交联大单体，然后和烯丙基聚乙二醇、丙烯酸、乙酸乙烯酯共聚得到羧酸超塑化剂。但是由于所用单体的反应活性不足，该方法制备的聚羧酸超塑化剂减水率和坍落度保持还有待提高。

在专利CN101066851A中公开了一种聚羧酸盐类混凝土保坍剂，由3％～5％的(甲基)丙烯酸与85％～97％的甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯共聚，然后用交联剂二缩水甘油酯处理共聚物，得到聚羧酸保坍剂，以控制混凝土的坍落度损失。但是该方法制备的聚羧酸超塑化剂减水率很低，有较大的提升空间。

发明内容

本发明的目的是提供一种在低掺加量下也具有高坍落度保持的聚羧酸超塑化剂及其制备方法。

本发明的目的是这样实现的：

一种坍落度保持型聚羧酸超塑化剂，是由以下单体按重量计百分比，在60℃～95℃水溶液中、自由基引发剂和链转移剂存在的条件下共聚而得；其具体单体如下：

1)、10％～60％的由通式(1)表示的不饱和聚亚烷基二醇醚单体(a)：

式中：R₁表示包含2～4个碳原子的烯基，R₂O表示有2～4个碳原子的亚烷基基团或者多个亚烷基基团的混合物，R3表示氢或者有1～12个碳原子数的烷基基团、苯基基团或烷基苯基基团，n₁是氧化烯基团的平均加成摩尔数，它表示20～110间的任一个数；在共聚物中，单体(a)可以是其中一种单独使用或者两种或多种混合使用。

2)、30％～80％的由通式(2)表示的烷氧基聚亚烷基二醇醚(甲基)丙烯酸酯(b)：

式中：R₄表示1～12个碳原子数的烷基基团、苯基基团或烷基苯基基团，R₅表示有2～4个碳原子的亚烷基基团或者多个亚烷基基团的混合物，R6表示氢或者甲基基团，n₂是氧化烯基团的平均加成摩尔数，它表示6～60间的任一个数；在共聚物中，单体(b)可以是其中一种单独使用或者两种或多种混合使用。

3)、3％～12％的由通式(3)表示的不饱和一元羧酸及其盐(c)：

式中：R7表示氢或者甲基基团，M₁表示氢、一价金属、二价金属、铵或者有机胺；在共聚物中，单体(c)可以是其中一种单独使用或者两种或多种混合使用。

4)、2％～8％的衣康酸或其盐(d)。