[发明专利]一种兼具保坍和降粘性能的聚羧酸系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，特别是一种兼具保坍和降粘性能的聚羧酸系减水剂。本发明还涉及所述兼具保坍和降粘性能的聚羧酸系减水剂的制备方法。

背景技术

随着建筑行业的快速发展，混凝土结构逐渐向超高层、大跨度和结构体系复杂化的方向发展，这对混凝土的力学性能和施工性能提出了更高要求，也大大推进了混凝土泵送施工技术的发展。为了使混凝土达到高强(C60～C100)或超高强(>C100)等级，必须采用大量的胶凝材料和较低的水胶比，这就导致新拌混凝土出现粘度大和流速慢的问题，造成施工难度大，尤其超高混凝土的高粘度问题在我国泵送施工中显得尤为严重，工程事故频发。因此，市场迫切需要一种降粘型减水剂，这种减水剂不但要具备减水和保坍性能，而且还有显著的降粘功能，以降低混凝土的粘性，提高其工作性能。

正是由于这些原因，目前降粘型聚羧酸减水剂的研究得到了巨大关注。例如,发明人检索到的以下相关专利文献：CN 105732911A公开了一种降粘型聚羧酸减水剂的制备方法，将第三单体N-(4-乙烯基苄基)-N,N二烷基胺引入到聚羧酸分子结构中，得到的产品具有降粘效果，但该方法使用的第三单体N-(4-乙烯基苄基)-N,N二烷基胺需自主合成，且产品还需要蒸馏提纯，因此该方法在合成过程中和提纯过程需大量使用溶剂，增加了生产过程的周期和成本、污染环境等缺点，且该方法合成的减水剂保坍性能较差。CN 104262550A公开了一种降粘型聚羧酸系减水剂的制备方法，先将不饱和酸和不饱和伯胺在一定温度下合成不饱和伯胺类小单体，随后将其与含环氧基团和卤素基团的有机小分子反应得到季铵盐类不饱和单体，最后将此不饱和季铵盐类单体作为第三单体引入聚羧酸分子结构中，得到的产品具有降低混凝土粘度、提高坍落度保持性等良好功能，但该方法需要三步反应，过程繁琐、原料成本高、生产周期长、生产过程污染大等缺点。CN105601826A(以及CN 105601787A)公开了一种兼具减水和降粘效果的水泥分散剂，先由不饱和羧酸、不饱和膦酸(或不饱和磺酸)和紫外活性的单体在甲苯中引发聚合得到具有紫外活性的大分子，再将制得的固体的紫外活性大分子溶解，在在紫外光的照射下，滴入丙烯酰胺和含有不饱和双键的阳离子季铵盐单体进行接枝聚合得到减水剂分子，得到的产品具有较高的减水率，同时具有优异的降粘效果，但是该方法使用溶剂甲苯，对环境造成污染，使用紫外光引发聚合，操作过程复杂，而且还选用季铵盐阳离子和膦酸盐，生产成本高，经济效益低。

以上这些技术对于如何使聚羧酸系减水剂不仅减水、保坍性能良好，而且还能大幅度降低混凝土的粘度，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，提供一种兼具保坍和降粘性能的聚羧酸系减水剂，它不仅减水、保坍性能良好，而且还能大幅度降低混凝土的粘度，并且其制备方法工艺简单，成本低，无污染，与水泥适应性好。

为此，本发明所要解决的另一技术问题在于，提供一种兼具保坍和降粘性能的聚羧酸系减水剂的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种兼具保坍和降粘性能的聚羧酸系减水剂，其技术方案在于所述的兼具保坍和降粘性能的聚羧酸系减水剂的结构如通式(1)所示：

其中，R₁、R₃、R₆、R₈相同或不同，各自表示H或CH₃；

R₂表示-CH₂-或-CH₂-CH₂-；

R₄表示H或NH₂-；

R₅表示H或1～4个C原子的烷基酯；

R₇表示1～4个C原子的烷基；

R₉表示2～4个C原子的亚烷基；

n为10～100的整数；

a、b、c、d为1～100的整数。

所述的兼具保坍和降粘性能的聚羧酸系减水剂的分子量可以为10000～15000。