[发明专利]一种抗泥型聚羧酸减水剂及其常温制备方法

说明书

技术领域

本发明属于建筑材料的技术领域，具体涉及一种抗泥型聚羧酸减水剂及其常温制备方法。

背景技术

随着聚羧酸减水剂在混凝土中的广泛应用，与此同时也暴露出一些问题，特别是砂石中的含泥量对聚羧酸系减水剂的性能发挥影响显著，从而导致混凝土流动度差，坍落度损失大，极大的制约了聚羧酸减水剂的推广与应用。而且国内建筑用优质砂石资源逐渐减少，一些含泥的沙石已经大范围用于建筑材料，特别是在民用建筑领域，由于受到地域资源和成本的限制，一些高含泥量的砂石也用于混凝土原料，而聚羧酸减水剂对混凝土砂子中的泥含量十分敏感，使聚羧酸减水剂几乎无法应用于高含泥量的混凝土中。

针对泥的性能，探究泥对聚羧酸减水剂的作用机理，并制备一类抗泥型聚羧酸减水剂，以降低聚羧酸系减水剂对泥的敏感度，进而降低因泥含量增多而增加使用聚羧酸系减水剂的成本，具有重大的现实意义和应用价值。

目前，已经有少量关于抗泥型聚羧酸减水剂方面的报道。李崇智等在专利CN102923989A中，介绍了抗粘土型聚羧酸系减水剂，该专利工艺中使用了多乙烯多胺单体，主要是利用多乙烯多胺链吸附在粘土颗粒表面可起屏蔽分散作用，只测试了对一种类型的泥土，抗泥性能是否具有普适性还待检验。陈国新等在专利CN103467670A中，公开了一种抗泥型聚羧酸减水剂的制备方法，该发明的成果能够避免混凝土中骨料含泥量对聚羧酸系减水剂的不良影响，在不提高聚羧酸系减水剂掺量的前提下解决混凝土减水不够、坍落度损失大、强度偏低问题，但该工艺需要在氮气保护、减压蒸馏等条件下进行，步骤复杂，成本高昂，不易推广应用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供了一种抗泥型聚羧酸减水剂及其常温制备方法，采用常温工艺、一步法合成抗泥型聚羧酸减水剂，从聚羧酸系减水剂分子结构本身出发，在梳型聚合物主链上接枝一定比例的功能性官能团来提供缓释、抗泥性能，通过调整聚合物主链上各官能团的相对比例，聚合物主链和接枝侧链长度以及接技数量的多少，来达到结构平衡的目的。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案之一是：

一种抗泥型聚羧酸减水剂的常温制备方法，包括：

1)预溶液配制：将200份具有不饱和脂肪醇聚氧乙烯醚类大单体与0.5～5.0份氧化剂溶于120份水中配制成溶液A；将0.5～5份阳离子季铵盐与1～10份季胺类丙烯酸酯溶于30份水中配制成溶液B；将0.2～2.0份还原剂与0.3～1.5份链转移剂溶于30份水中配制成溶液C；将10～30份不饱和羧酸和/或其衍生物溶于30份水中配制成溶液D；

2)聚合反应：在温度为20～40℃、搅拌下，依序将溶液B、C、D滴加至溶液A中，溶液B、C、D滴加的起始时间分别间隔10min且共同在1～4.0h内滴加完毕，然后在20～40℃下恒温反应1.0～3.0h，恒温反应完成后向反应液中加入18～40份液碱，调整pH值至5～7，即得所述之抗泥型聚羧酸减水剂；

其中，上述各组分均按质量份数计。

一实施例中：所述具有不饱和脂肪醇聚氧乙烯醚类大单体、不饱和羧酸和/或其衍生物、阳离子季铵盐、季胺类丙烯酸酯、液碱的配方比例为100：5～15：1～2：2～5：9～20。

一实施例中：所述氧化剂、还原剂、链转移剂的配方比例为1.0：0.3～1.0：0.3～0.5。

一实施例中：所述具有不饱和脂肪醇聚氧乙烯醚类大单体为烯丙醇聚氧乙烯醚、异戊烯醇聚氧乙烯醚、异丁烯醇聚氧乙烯醚、4-羟丁基乙烯基聚氧乙烯醚中的至少一种。

一实施例中：所述不饱和羧酸和/或其衍生物为丙烯酸、甲基丙烯酸、顺丁烯二酸酐、亚甲基丁二酸中的至少一种。

一实施例中：所述阳离子季铵盐为甲基丙烯酰氧基乙基三甲基氯化铵、2-甲基丙烯酰氧基乙基三甲基氯化铵、甲基丙烯酰氧基乙基三乙基氯化铵、丙烯酰氧基乙基三甲基氯化铵、丙烯酰氧基乙基三乙基氯化铵、乙基二烯基氯化铵、二甲基二烯基氯化铵中的至少一种。

一实施例中：所述季胺类丙烯酸酯为丙烯酸二甲氨基乙酯、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯中的至少一种。

一实施例中：所述氧化剂为过氧化氢、过硫酸钠、过硫酸钾、过硫酸铵、偶氮二异丁基脒盐酸盐、偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐、2,2'-偶氮二-2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷盐酸盐中的至少一种；所述还原剂为抗坏血酸、次磷酸钠、吊白块、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠中的至少一种；所述链转移剂为巯基乙酸、巯基乙醇、巯基丙酸、硫甘油、硫代苹果酸中的至少一种。