[发明专利]一种高减水型固体聚羧酸高性能减水剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及混凝土外加剂的技术领域，特别涉及到一种高减水型固体聚羧酸高性能减水剂的制备方法。

背景技术

传统聚羧酸系减水剂的合成是在水溶液中通过自由基聚合而成，母液产品固含量在40％左右，这给长距离运输造成很大的成本问题，在干粉砂浆中使用前需将液体减水剂产品进行喷雾干燥后方可使用，但喷雾干燥工艺过程能耗高，高温过程中减水剂分子的有效成分降低，在实际应用中性能达不到液体聚羧酸减水剂的减水率。

专利CN103012694A报道了一种聚酯型纯固体聚羧酸高性能减水剂的制备方法。该专利以(甲基)丙烯酸单体和聚乙二醇类为反应单体，在催化剂作用下生成酯化大单体，在与不饱和羧酸单体通过自由基本体聚合反应制得。该发明两步法制备，工艺复杂，且酯化效率对后期反应影响大，难以形成大规模生产。

专利CN102993387A报道了一种一步直接合成纯固体聚羧酸高性能减水剂的方法。该专利以丙烯酸类化合物和不饱和聚氧乙烯醚进行一步法自由基本体共聚反应制备而成的纯固体聚羧酸减水剂，该发明无需加热干燥或分离溶剂等后处理工序，但使用一种分子量的不饱和聚氧乙烯醚合成的固体聚羧酸高性能减水剂仍然不能满足高减水低掺量的要求。

纯固体的聚羧酸减水剂不仅要具备传统溶液聚羧酸减水剂的高减水性能，而且要实现工艺简化，绿色环保的生产要求。

发明内容

本发明的目的是为了改进现有技术的不足而提供了一种高减水型固体聚羧酸高性能减水剂的制备方法，在无任何溶剂环境下采用本体聚合法合成的高减水型固体聚羧酸高性能减水剂，用以提高预拌混凝土的减水率。

本发明的技术方案为：一种高减水型固体聚羧酸高性能减水剂的制备方法，具体步骤如下：将两种不同分子量的不饱和聚氧乙烯醚组合大单体A和B置于釜中，加热熔融后，加入引发剂，随后开始滴加不饱和羧酸类小单体、不饱和酰胺类小单体和链转移剂的混合液，滴加时间为2～8h，滴加完成后在熔融温度保温1.5～3h，通过自由基本体聚合反应完成后采用中和剂调整pH为5～6，冷却后经过粉磨为固体颗粒状；其中所述不饱和聚氧乙烯醚A、不饱和聚氧乙烯醚B、不饱和羧酸酸类小单体、不饱和酰胺类小单体、引发剂、链转移剂和中和剂的质量比为1：(0.08～0.25)：(0.13～0.25)：(0.01～0.02)：(0.005～0.01)：(0.01～0.015)：(0.01～0.015)。

优选上述的不饱和聚氧乙烯醚大单体A为甲基烯丙醇聚氧乙烯醚、异丁烯醇聚氧乙烯醚或异戊烯醇聚氧乙烯醚；分子量为2400～5000；所述的不饱和聚氧乙烯醚大单体B为甲氧基聚乙二醇单甲醚丙烯酸酯或甲基烯丙醇聚氧乙烯醚；分子量为800～1400；

优选上述的不饱和羧酸类小单体为丙烯酸或甲基丙烯酸中的至少一种。

优选上述的不饱和酰胺类小单体为丙烯酰胺、羟甲基丙烯酰胺或异丙基丙烯酰胺中的至少一种。

优选上述的引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化苯甲酰或过硫酸铵中的至少一种。

优选上述的链转移剂为巯基乙酸、2-巯基丙酸或次亚磷酸钠中的至少一种。

优选上述的中和剂为氢氧化钠、氢氧化钙、氢氧化镁或三乙醇胺中的至少一种。

优选加热熔融温度为55℃～85℃。

有益效果：

1.本发明一种高减水型聚羧酸高性能减水剂的制备方法是采用本体聚合法合成，制备的聚羧酸减水剂为纯固体产品，转化率高，减水率高、掺量低，储存稳定，并且极大的降低了运输成本。

2.本发明利用不同侧链长度的聚醚大单体在无任何溶剂中共聚，将空间位阻效应形成了立体结构，有效地提高了减水剂在水泥颗粒中的分散作用。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明技术方案进一步详细说明。

实施例1

将100g甲基烯丙醇聚氧乙烯醚(分子量为2400)和25g甲基烯丙醇聚氧乙烯醚(分子量为1400)置于釜中，加热至55℃熔融后，加入0.5g偶氮二异丁腈，随后开始滴加13g丙烯酸、1g丙烯酰胺和1g巯基乙酸的混合液，滴加时间为2，滴加完成后在55℃保温3h，反应完成后加入1g氢氧化钠调整pH为5.5，冷却后经过粉磨为固体颗粒状。

实施例2