[发明专利]具有高适应性的磷酸基改性聚羧酸减水剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种混凝土外加剂，具体涉及一种聚羧酸减水剂，属于建筑材料技术领域，特别是一种具有高适应性的磷酸基改性聚羧酸减水剂。本发明还涉及所述聚羧酸减水剂的制备方法。

背景技术

随着近几年我国建筑行业的蓬勃发展，混凝土外加剂作为混凝土的维生素也得到了大力的发展。特别是对环境友好具有高减水的聚羧酸减水剂也得到了很大的推动。但是作为一种辅助材料，聚羧酸减水对于混凝土原材料很敏感。然而我国幅员辽阔，各工程基本都采用就地取材的方式，这就造成了原材料之间、水泥之间的不同差异。如何有效的解决聚羧酸减水剂与水泥品种之间、不同的砂石之间日益严重的相容性问题已经得到了重视。相容性问题主要表现为:减水剂无减水塑化效果，或新拌混凝土出现严重的泌水离析现象，或混凝土坍落度损失极快，出现异常凝结；硬化混凝土各龄期强度无明显增加，或混凝土收缩增加，容易开裂等。因为水泥中硫酸钙和铝酸钙含量的变化，常常造成聚羧酸减水剂在掺量上、性能上有很大的波动，据报道聚羧酸减水剂甚至会在不同批次的水泥上都表现出性能的差异。随着过度的开发河砂，造成河砂短缺，越来越多的工程上使用人工砂机制砂，同时很多工地也就地取材，这样的很多原因造成了现在的砂石中的含泥量往往很大。由于泥含量大，它会抢先消耗减水剂分子，造成溶液中的减水剂浓度减小，大大影响了减水剂的工作性。因此有必要开发一种具有良好抗硫酸根离子和抗泥能力的减水剂以满足工程的需要。专利WO2010/040611A1公开了一种将磷酸基团引入进直链缩合型减水剂的制备方法。其采用了乙二醇苯醚与磷酸的酯化产物，聚氧乙烯单苯醚和甲醛在105℃条件下进行缩合反应制备。此方法用于直链型的缩合减水剂，其减水率和保持性比起梳状的聚羧酸减水剂来说，相对较差。专利US2014/0039098公开了以中双磷酸基团减水剂的制备，其具有了一定的抗硫酸根离子和抗泥的特性。采用聚丙烯酸，聚乙二醇单甲醚，羟基乙叉二膦酸在175℃和真空度20mBar条件下反应制备。此方法反应时间长，工业化条件苛刻，酯化收率不高，前期工业生产设备投资高。目前国外在磷酸基引入聚羧酸减水剂的文献鲜有报道，国内在此方面的研究文献更为稀少。CN104231182A公开了一种酯类保坍型聚羧酸减水剂及其制备方法，其原料包括如下重量份的组分：酯化大单体溶液100重量份、不饱和单体2～6重量份、不饱和磷酸酯1.5～4重量份、氧化剂1～4重量份、还原剂0.9～3.5重量份、链转移剂1～3重量份、水108重量份和工业氢氧化钠溶液20重量份，其中酯化单体溶液的浓度为75～85％，且其溶质为聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯、交联单体二缩三乙二醇双甲基丙烯酸酯和甲基丙烯酸甲酯的混合物；不饱和单体为甲基丙烯酸、丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯或丙烯酸羟丙酯。

以上这些技术对于如何使聚羧酸减水剂具有良好的抗硫酸根离子能力和抗泥能力，并未给出具体的指导方案。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种具有高适应性的磷酸基改性聚羧酸减水剂，该聚羧酸减水剂具有良好的抗硫酸根离子能力和抗泥能力，从而满足工程的需要。

为此，本发明还要提供所述的具有高适应性的磷酸基改性聚羧酸减水剂的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种具有高适应性的磷酸基改性聚羧酸减水剂(或者说是一种高适应性的磷酸基改性聚羧酸减水剂)，其技术方案在于它是由下述重量份数的原料制成的：异戊烯醇聚氧乙烯醚72～76份、双氧水2～3份、丙烯酸5～11份、不饱和磷酸单体C0～2.4份、制备料液A用的去离子水X28～32份、还原剂0.8～1.2份、链转移剂0.3～0.5份、制备料液B用的去离子水Y18～22份、用于溶入异戊烯醇聚氧乙烯醚的去离子水Z138～142份。上述链转移剂为巯基乙醇、巯基乙酸、巯基丙酸中的一种。