[发明专利]一种超缓凝型聚羧酸减水剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种超缓凝型聚羧酸减水剂的制备方法。

背景技术

聚羧酸减水剂由于其分子结构可设计性，近年来一直是混凝土减水剂的一大研究热点，目前已经通过往聚羧酸减水剂分子结构中引入不同的功能单元，成功开发出高减水型聚羧酸减水剂、保坍型聚羧酸减水剂、低引气型聚羧酸减水剂、早强型聚羧酸减水剂和超缓凝型聚羧酸减水剂等多种具有不同特殊功能的聚羧酸减水剂。其中的超缓凝聚羧酸减水剂兼具缓凝和减水两项功能，特别适用于需要超长凝结时间的混凝土的配制，例如：大体积混凝土、炎热天气施工的混凝土、需要长时间停放或运输距离较长的混凝土。

由于一般的聚羧酸减水剂对混凝土的凝结时间影响不是很大，因此在凝结时间要求较长时，一般采取的方法是复配缓凝剂，但在实际生产过程中，要想将用量较大的混凝剂均匀复配到减水剂中是比较困难的，需要较长时间的搅拌，严重影响了减水剂的复配生产效率，且如果复配了较多缓凝剂的聚羧酸减水剂静置的时间稍长，还会出现上下层减水剂中含有的缓凝剂组分含量不同，在实际使用过程中常常会造成一些凝结时间偏短或超长的问题，使用起来较为不方便。

现有技术中已有几种超缓凝型聚羧酸减水剂。如CN102241489A公开了一种超缓凝型聚羧酸减水剂及其制备和使用方法，该超缓凝聚羧酸系减水剂以烯丙基聚乙二醇（数均分子质量为600-2400）、丙烯酸甲酯、马来酸酐、木质素磺酸钠、蔗糖脂肪酸酯在过硫酸铵的作用下直接合成，氢氧化钠中和而制得，原材料价格低廉，但是木质素磺酸钠反应活性较低，未反应的木质素磺酸钠易形成沉淀，在一定程度上可能影响产品的使用；又如CN102153711A公开了一种缓凝型聚羧酸减水剂的制备方法，该专利通过将β-环糊精引入到据羧酸减水剂主链上以提高其缓凝效果，但是其合成过程中MPEG-MAA的制备时需要用到环己烷，有机溶剂的引入在提高了生产成本的同时，还会给生产带来一定的危险性，对环境也会造成一定的污染。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术缺陷，提供一种超缓凝型聚羧酸减水剂的制备方法。

本发明的技术方案如下：

一种超缓凝型聚羧酸减水剂的制备方法，包括如下步骤：

（1）将不饱和聚醚大单体和水加入反应器中，缓慢升温到50℃～70℃，再分别滴加不饱和羧酸/酸酐类小单体、不饱和磺酸类小单体、不饱和膦酸类小单体和分子量调节剂的混合水溶液及引发剂的水溶液，保持在50℃～70℃下反应3～5小时，得到共聚产物；

（2）用氢氧化钠将上述共聚产物的pH值调整到6～7，制得超缓凝型聚羧酸减水剂。

在本发明的一个优选实施方案中，所述不饱和聚醚大单体包括分子量为800～3000的烯丙基聚乙二醇（APEG）、3-甲基-3-丁烯-1-聚乙二醇（TPEG）、2-甲基烯丙基聚乙二醇（HPEG）中的一种或两种。

在本发明的一个优选实施方案中，所述不饱和羧酸/酸酐包括甲基丙烯酸、丙烯酸、马来酸、马来酸酐、衣康酸、衣康酸酐中的一种或几种。

在本发明的一个优选实施方案中，所述不饱和磺酸类小单体的通式为R₁－SO₃Na，其中R₁为含有一个不饱和碳双键的烃基。

在本发明的一个优选实施方案中，所述不饱和磺酸类小单体包括烯丙基磺酸钠、苯乙烯磺酸钠、乙烯基磺酸钠、甲基丙烯磺酸钠、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸中的一种或几种。

在本发明的一个优选实施方案中，所述不饱和膦酸类小单体包括乙烯基膦酸、乙烯基膦酸二乙酯、膦酸-β-苯乙烯基酯中的一种或几种。

在本发明的一个优选实施方案中，所述引发剂为过硫酸铵和过硫酸钾中的一种。

在本发明的一个优选实施方案中，所述的分子量调节剂为巯基乙酸、巯基丙酸、异丙醇、磷酸三钠、甲酸钠、乙酸钠和十二硫醇中的一种。

在本发明的一个优选实施方案中，所制得的超缓凝型聚羧酸减水剂的质量百分浓度为20～60%，其中所述不饱和聚醚大单体、不饱和羧酸/酸酐类小单体、不饱和磺酸类小单体及不饱和膦酸类小单体的质量比为40:(2～5):(1～5):(2～5)，引发剂和分子量调节剂分别为所述不饱和聚醚大单体、不饱和羧酸/酸酐类小单体、不饱和磺酸类小单体及不饱和膦酸类小单体总质量的0.5%～2.0%和0.2%～2.0%。

本发明的有益效果是：