[发明专利]一种基于葡萄糖的保坍型抗泥剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种基于葡萄糖的保坍型抗泥剂，是由引发剂、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、氧化剂、还原剂和配体经ARGET ATRP反应获得的固含量为40％的产物；其中所述引发剂:甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵:氧化剂:还原剂:配体的摩尔比为1:10～200:0.01～0.1:0.5～5:0.01～0.5；所述氧化剂为CuBr₂或CuCl₂；所述还原剂为Vc；所述配体为PMDETA、Me₆TREN或bpy。本发明还公开了所述抗泥剂的制备方法，其聚合反应在室温下即可进行，并有效降低对氧气的敏感性和催化剂用量。本发明的抗泥剂与工业聚羧酸减水剂复配，可有效提高减水剂对泥土的适应性，满足较高的施工要求。

技术领域

本发明涉及一种抗泥剂及其制备方法，尤其涉及一种基于葡萄糖的保坍型抗泥剂及其制备方法，属于建筑材料中混凝土外加剂技术领域。

背景技术

聚羧酸减水剂具有掺量低、减水率高、保坍性能好、分子结构可调性强、高性能化潜力大等优点，成为第三代高性能混凝土减水剂。但是，聚羧酸减水剂在实际应用中也面临许多技术难题，其中对粘土的高度敏感性最为突出。为避免集料含泥量高对混凝土造成的负效应，目前常用的解决措施主要是对含泥量高的集料进行冲洗或超量掺加减水剂。但是，冲洗时会损害集料级配，还会增加工序，影响施工工期；超掺减水剂通常会使混凝土初始出现泌水和离析，且增加成本。

沙石材料中的粘土主要为蒙脱石土和高岭土，具有较高的比表面积和层状结构，使其优先于水泥吸附减水剂和自由水，从而导致混凝土的坍落度损失大、流变性差、耐久性和强度下降等问题。水泥水化颗粒表面主要带正电荷，而粘土颗粒表面带负电荷，因此在聚羧酸减水剂中掺加含阳离子的组分，通过静电吸附，可形成对粘土颗粒的“包覆”作用，起到良好的抗泥效果，与小分子阳离子化合物相比，阳离子聚合物作为抗泥剂具有独特优势。

抗泥剂本身的分子构型对抗泥效果的影响也受到广泛关注。将空间位阻较大的分子或基团引入抗泥剂(例如环糊精、葡萄糖等)可对粘土层间产生有效的“阻隔”作用，可以有效减少聚羧酸减水剂和粘土抑制剂进入粘土层间的量，也可较好地解决聚羧酸减水剂对粘土的适应性问题。

目前聚羧酸减水剂和抗泥剂的制备主要采用自由基聚合，得到的聚合物分子量分布较宽，而活性聚合技术具有分子结构可设计、分子量可控及分子量分布窄等优点，若将活性聚合技术应用于聚羧酸减水剂和抗泥剂的制备，对于构筑分子结构可控的聚羧酸减水剂和抗泥剂具有重要意义，目前在减水剂领域采用的活性聚合方法主要有原子转移自由基聚合(ATRP)和可逆加成-断裂链转移聚合(RAFT)。中国专利CN106084157A、CN106146765A、CN106146859A、CN106519142A、CN106750046A、CN103482897A、CN102002134A和CN105669913A公开了利用ATRP技术制备聚羧酸减水剂，中国专利CN106519121A公开了利用ATRP技术制备一种增强型抗泥剂，中国专利CN105712650A、CN105669912A、CN105153375A、CN106749958A和CN106496447A公开了利用RAFT聚合制备聚羧酸减水剂。但是以上活性聚合方法条件比较苛刻，通常在密封无氧和较高温度下进行。就ATRP而言，催化剂均为低价态过渡金属化合物，易氧化失活，不利于大批量生产、存储、运输；催化剂、配体用量相对较大，毒性大且成本高；聚合物后处理繁锁，催化剂及配体回收困难。这些都是限制ATRP大规模工业化生产的主要因素。