[发明专利]一种具有缓释效应的高保坍型聚羧酸减水剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属混凝土外加剂领域，具体涉及一种具有缓释效应的高保坍型聚羧酸减水剂及其制备方法。

背景技术

随着国家大规模基础设施的发展，一大批高、精、尖工程的涌现使得商品混凝土行业得到了跨越式发展。尤其是一批大型、特大型工程的出现，对商品混凝土提出了更高的要求。为了保持混凝土良好的工作性能，满足不同的工程需要，需要在新拌混凝土中添加不同功能的减水剂。在各种系列的减水剂中，聚羧酸系高性能减水剂是最具发展前景的高性能减水剂。聚羧酸类减水剂的分子结构特性决定了其具有如下优点：低掺量发挥高的塑化效果、流动性保持性能好、减水效率高、分子构造上自由度大、合成技术多、高性能化的余地很大。此外由于聚羧酸系高效减水剂的合成中不使用有毒有害化学品，对环境不造成污染，因而聚羧酸系减水剂是一种环保型的高性能减水剂。

由于聚羧酸系减水剂的化学分子结构丰富多变，如单体种类、官能团位置、分子量、分子量分布等发生变化，都可能引起结构和性能有很大的不同。以其主要组成羧酸基单体(在分子结构中的摩尔比大于50%)可分为改性聚醚类，聚（甲基）丙烯酸盐酯类和马来酸共聚物类。但这几种目前广泛使用的聚羧酸减水剂在使用过程中由于其自身的缺陷，经常出现新拌混凝土坍落度损失过快的问题。

同时，不同的水泥品种差别较大，存在与聚羧酸减水剂的适应性不好而无法使用的现象。并且随着城市拥堵现象日益加剧，新拌混凝土往往要经过1-2个小时的运输才能到达施工现场，则在运输过程中尤其是在炎热的夏季，新拌混凝土高温水化速度加快，致使对外加剂的吸附也明显加快，造成新拌混凝土损失过快而无法正常浇筑，极大的浪费了人力、物力。因此，迫切需要开发一种保坍型聚羧酸高效减水剂，以改善聚羧酸减水剂产品的性能，拓宽混凝土外加剂的品种来满足不同工程的要求。

CN201010119879.3介绍了一种抑制集料含泥量影响的控缓释聚羧酸系减水剂，其特征是组分的重量份为：聚羧酸系减水剂75～95份、缓凝剂2～5份、缓释剂5～25份。本发明利用天然沸石粉作缓释剂，与聚羧酸系减水剂、缓凝剂混合后，天然沸石粉颗粒表面会吸附大量的聚羧酸系减水剂和少量的缓凝剂；掺入到混凝土中与胶凝材料、集料和水搅拌后，粘土会优先吸附表面吸附性强的天然沸石粉，避免了聚羧酸减水剂被粘土过量吸附，从而保证了聚羧酸系减水剂在水泥颗粒上吸附而发挥分散作用。但是此种方法只是通过优先吸附沸石粉的原理而不能从分子结构上来达到控制坍落度损失的目的。

CN201010033828.9介绍了一种缓释型聚羧酸系减水剂的制备方法。该减水剂是将含有不饱和双键的聚氧乙烯醚或酯大单体、(甲基)丙烯酸、不饱和磺酸或其盐单体a、单烯烃羧酸衍生物b、双烯烃羧酸衍生物c和水加入到反应釜中，在引发剂的过硫酸盐的作用下，在60～85℃下反应1.0～6.0小时；然后降温到40～55℃，用碱性溶液中和至pH＝6～8制得。本发明将单烯烃羧酸衍生物b、双烯烃羧酸衍生物c引入聚羧酸主链，使制得的聚羧酸减水剂对混凝土的流动性具有缓释效果，有效防止了长时间运输和较高温度下造成的混凝土水分的流失和蒸发，既避免了早强混凝土坍落度过大引起的泌水离析现象，解决了工程中坍落度损失过快的难题。但是此种缓释型减水剂在夏季高温条件下使用时其新拌混凝土坍落度损失较快，仍旧无法满足施工需要。

CN200810045737.X该专利介绍了一种水泥混凝土的缓释型减水剂，其特征是：由层状双金属氢氧化物和分散于该层状双金属氢氧化物中的水泥混凝土用减水剂组成。本发明将层状双金属氢氧化物的焙烧产物双金属氧化物加入到含有减水剂的溶液中，在发生层状结构重建的过程中减水剂进入层间，制得粉末状减水剂；使用时，具有缓释性能的减水剂一次掺加入混凝土中，缓慢释放，可有效降低混凝土坍落度损失；粉末状缓释型减水剂还可明显减少运输成本。但此种方法先要制备经过焙烧的层状双金属氢氧化物，工艺比较复杂。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种具有缓释效应的高保坍聚羧酸减水剂及其制备方法，以克服传统聚羧酸减水剂中存在新拌混凝土坍落度损失过大、保坍性能差的缺点。

本发明为所要解决上述技术问题所采用的技术方案如下：