[发明专利]一种磺酸盐减水剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及减水剂技术领域，更具体地说，涉及一种磺酸盐减水剂及其制备方法。

背景技术

随着建筑科学技术的进步，具备高的工作性能、良好的体积稳定性、高强度和高耐久性等特点的高性能混凝土成为混凝土的发展方向，它不仅具有优越的分散塑化效果，还能有效减少和防止坍落度经时损失，满足了施工工艺的需要。随着混凝土在我国的迅速发展和广泛的使用，混凝土外加剂的研究得到了越来越广泛的关注。

减水剂是常用的混凝土外加剂，为阴离子型表面活性剂，一方面，减水剂可吸附于水泥颗粒表面使颗粒显示电性能，从而使水泥颗粒间由于带相同电荷而相互排斥，进而使水泥颗粒被分散并且释放颗粒间多余的水分；另一方面，减水剂的加入使水泥颗粒表面形成吸附膜，影响水泥的水化速度，使水泥石晶体的生长更为完善，减少水分蒸发的毛细空隙，网络结构更为致密，从而提高了水泥砂浆的硬度和结构致密性。

目前广泛使用的减水剂包括木质素磺酸盐减水剂、萘系减水剂、三聚氰胺系减水剂、氨基磺酸盐系减水剂、脂肪族减水剂和聚羧酸减水剂等。其中，氨基磺酸盐系高效减水剂是芳香族氨基磺酸盐醛类缩合物，对水泥粒子具有高度分散性，与水泥的相容性好，减水率在25％左右，合成工艺简单；并且，采用氨基磺酸盐系高效减水剂的混凝土耐久性好，1～2小时内基本无塌落度损失。但是，氨基磺酸盐系高效减水剂的减水率同新一代聚羧酸减水剂相比较低，易造成混凝土泌水现象，因此，对氨基磺酸盐系高效减水剂进行改性以改善泌水缺陷同时进一步提高减水率，一直是混凝土外加剂领域非常重视的问题。

对于氨基磺酸盐减水剂改性研究，报道较多的是利用木质素、尿素、栲胶或含羧基单体对其进行改性。聚羧酸减水剂是由烯酸化合物和聚氧乙烯醚合成的大单体聚合而成，由于活性基团羧基和亲水极强的聚氧乙烯基提供的空间位阻效应造成其较高的减水率。本发明人考虑，将大单体引入氨基磺酸盐减水剂的分子链中，提高氨基磺酸盐减水剂的减水率。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种磺酸盐减水剂及其制备方法，该方法制备的磺酸盐减水剂的减水率较高。

为了解决以上技术问题，本发明提供一种磺酸盐减水剂的制备方法，包括以下步骤：

将烯酸类化合物和聚氧乙烯醚在溶剂中混合，酯化反应后得到第一反应产物；

将苯酚类化合物、对氨基苯磺酸钠和水混合，调节pH值至9～11，得到第一混合物；

向所述第一混合物中滴加甲醛和烯醛类化合物，反应后调节pH值至3～6，得到第二反应产物；

向所述第二反应产物中加入所述第一反应产物，反应后得到磺酸盐减水剂。

优选的，所述烯酸类化合物选自丙烯酸、甲基丙烯酸和马来酸酐中的一种或几种。

优选的，酯化反应的反应温度为100℃～130℃。

优选的，所述酯化反应在催化剂和阻聚剂存在的条件下进行，所述催化剂为浓硫酸，所述阻聚剂为对苯二酚。

优选的，所述苯酚类化合物选自苯酚、对苯二酚、间苯二酚和双酚A中的一种或几种。

优选的，所述第一混合物的温度为60～70℃。

优选的，所述烯醛类化合物选自丙烯醛、丁烯醛和甲基丙烯醛中的一种或几种。

优选的，所述得到第二反应产物的反应温度为90～100℃，反应时间为2～4h。

优选的，所述烯酸类化合物、聚氧乙烯醚、苯酚类化合物、对氨基苯磺酸钠、甲醛和烯醛类化合物的重量比为(5～10)∶(3～10)∶(8～15)∶(10～15)∶(8～20)∶(5～10)。

相应的，本发明还提供一种上述制备方法制备的磺酸盐减水剂。

本发明提供一种磺酸盐减水剂及其制备方法，该方法包括以下步骤：将烯酸类化合物和聚氧乙烯醚在溶剂中混合，酯化反应后得到第一反应产物；将苯酚类化合物、对氨基苯磺酸钠和水混合，得到第一混合物；向所述第一混合物中滴加甲醛和烯醛类化合物，反应后得到第二反应产物；向所述第二反应产物中加入所述第一反应产物，反应后得到磺酸盐减水剂。与现有技术相比，由于本发明加入了烯醛类化合物，从而在第二反应产物即氨基磺酸减水剂中引入双键，进而与第一反应产物即聚羧酸单体进行双键自由基聚合，将聚羧酸单体引入到氨基磺酸减水剂的分子中。由于聚羧酸单体的引入，新的官能团羧基和聚氧乙烯基侧链的空间位阻效应进一步提高了氨基磺酸盐减水剂的减水率，同时改善其泌水性。因此，本发明制备的磺酸盐减水剂的减水率较高，不易发生混凝土泌水现象。

具体实施方式