[发明专利]一种马来酸酯类聚羧酸系混凝土保坍剂及其制备方法

说明书

本发明提供了一种马来酸酯类聚羧酸系混凝土保坍剂及其制备方法，旨在解决现有的聚羧酸保坍剂用于混凝土时损失大的问题。一种马来酸酯类聚羧酸系混凝土保坍剂，分子量为8000～15000，分子式为：一种上述马来酸酯类聚羧酸系混凝土保坍剂的其制备方法，包括采用马来酸酐与甲醇通过酯化反应制备马来酸酯类混合物的步骤。采用马来酸酯类混合物、大单体异戊烯醇聚氧乙烯醚和去离子水通过聚合反应制备马来酸酯类聚羧酸系混凝土保坍剂的步骤。本发明制备工艺简单，设备简易，常温聚合反应，能耗低。

技术领域

本发明涉及本发明涉及混凝土外加剂领域，尤其涉及一种马来酸酯类聚羧酸系混凝土保坍剂及其制备方法。

背景技术

随着我国经济的快速发展和建筑水平的提高，对混凝土质量的要求越来越高。聚羧酸减水剂作为一种新型高性能减水剂，因其掺量低、减水率高、新拌混凝土流动性及保坍性好、低收缩、增强潜力大、环境友好等一系列突出性能，已广泛应用于市政、铁路、公路、机场、港口、桥梁、水电等领域。

但是，由于国内水泥品种众多且水泥品质波动很大、混凝土砂石品质较差等众多原因。例如，含气量和含石粉量很高以及某些机制砂品质很差等。采用通用型的普通聚羧酸减水剂所配置的混凝土也会出现一些问题，而其中坍落度经时损失过大是最常见的主要问题。尤其是长时间长距离运输，就会导致混凝土坍落度损失很快，这不但影响施工，还会极大的影响混凝土的性能及质量，由此在一定程度上制约了聚羧酸减水剂的推广。

国内解决以上问题的主要方法有以下三种：（1）复配缓凝剂；（2）二次或者多次添加减水剂；（3）提高初始流动性，甚至初始泌水离析以保证经时的泵送性能。虽然上述三种方法在某种程度上能够解决坍落度损失问题，但是各自都存在一定的局限性，并不能从根本上解决坍落度损失的问题。因此，需要采用反应性高分子使减水剂缓慢释放是解决混凝土坍落度损失问题的有效方法。但目前，国内减水剂母液产品单一，主要以高减水型和普通保坍型聚羧酸母液为主，而普通保坍型聚羧酸母液，是在高减水型聚羧酸的基础上发展而来，混凝土初始有较大的流动度，但经时仍有一定的损失，对于长时间长距离运输或对坍落度有特殊要求的工程，仍不能满足。为此，迫切需要一种控制混凝土坍落度损失的聚羧酸减水剂，从根本上解决2～4小时甚至更长时间的坍落度损失问题，从而拓宽外加剂品质满足不同工程的要求。

目前很多聚羧酸保坍剂生产工艺一般都是5个小时以上，需要加热到40℃～80℃温度条件下合成，而且采用多种滴加方式，并且合成原料多，工艺复杂等现状。

此外，目前选择合成聚羧酸保坍剂的原材料有限，都是从市场上现有的原料购买，且价格高昂，选择范围窄，合成后的聚羧酸保坍剂的成本高，混凝土适应性不够广泛，也严重影响其产品的市场使用。

发明内容

本发明提供了一种马来酸酯类聚羧酸系混凝土保坍剂及其制备方法，旨在解决现有的聚羧酸保坍剂用于混凝土时损失大的问题。

为了解决以上技术问题，本发明通过以下技术方案实现：

一种马来酸酯类聚羧酸系混凝土保坍剂，分子量为8000～15000，分子式为：

其中，a=1～3，b=2～5，c=10～15，d=2～5，n=50～60。

一种上述马来酸酯类聚羧酸系混凝土保坍剂的其制备方法，依次包括如下步骤：

酯化反应：

（1）将马来酸酐与甲醇混合，当马来酸酐完全溶解于甲醇中后，进行放热反应60min～100min，使温度升到60℃～75℃，得到马来酸单甲酯。

（2）加入催化剂，并以0.9-1.1℃/5min速率开始加热升温。