[发明专利]一种减缩型聚羧酸减水剂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种减缩型聚羧酸减水剂及其制备方法。本发明采用酯化方法先合成一种低表面张力的减缩单体，再聚合制备减缩型聚羧酸减水剂。即以酸酐或不饱和羧酸与醚类小分子，在催化剂的作用下通过酯化反应制备一种减缩单体，再与不饱和聚氧乙烯醚、不饱和羧酸或其与酸酐的混合物、分子量调节剂在引发剂的作用下进行自由基共聚反应制得。本发明过程简单易控、产物得率高、成本低廉、环保无污染。在聚合的过程中引入减缩基团而使减水剂具有低的表面张力，并适当的引入了锚固基团，在普通掺量下具有良好的水泥净浆性流动性，能减小水泥孔溶液的表面张力和降低溶液的蒸发速率从而有效的减小砂浆收缩。合成的减水剂表现出良好的减水和减缩特性。

技术领域

本发明涉及一种水泥混凝土用聚羧酸减水剂的技术领域，特别涉及到一种采用小分 子醚和不饱和羧酸类单体先酯化生成减缩官能团再聚合反应合成减缩型聚羧酸减水剂的 具体制备方法。

背景技术

近年来，随着建筑工业的飞速发展和设计水平的不断提高，建筑领域中相继出现了 大模板、滑模、泵送混凝土、真空吸水混凝土、喷射混凝土等新工艺；在混凝土的供应 方面则兴起了商品混凝土、集中搅拌等方法；在结构类型上出现了高层、超高层、大跨 度、折板、薄壳、框架轻板体系、剪力墙体系、装配结构、盒子结构、无粘结预应力混 凝土结构体系、框筒体系等等。这些新工艺、新方法、新结构的兴起，对混凝土的施工 性能及经济指标都提出了更高、更新的要求。此外，混凝土建筑结构易于受环境的影响 而缩短其使用寿命，比如在混凝土结构在干燥的环境下易于发生收缩而开裂，易于在潮 湿的环境中发生腐蚀等，这些条件都给混凝土的性能提出了更高的要求。而减水剂已经 是混凝土制品中不可或缺的成分，使得混凝土具有更好的性能。但是减水剂在使用的过 程中不能有效的抑制混凝土的收缩。低表面张力的减缩剂可以减少混凝土收缩。但是减 缩剂和减水剂复配使用时存在相容性的问题。

依据减缩机理以及聚羧酸减水剂的分子结构的可设计性。本发明合成一种具有低表 面张力的聚羧酸减水剂。通过酯化合成能够充分降低溶液表面张力的减缩单体，再将其与其他单体聚合形成梳形的聚合物。该聚合物不仅具有传统梳形聚合物的各种性能，同 时还降低溶液表面张力和溶液蒸发速率，减小混凝土收缩的性能，具有很好的应用前景。

专利CN 102964529 A(公开日：2013年3月13日)的减缩减水剂的制备是首先水中加入马来酸酐、一缩二乙二醇单丁醚、叔丁醇和催化剂，然后加入引发剂，甲基丙烯酸 和异戊烯醇聚氧乙烯醚，接着继续保温2小时后制得减缩减水剂，用碱液中和即得到减 缩减水剂。但是一缩二乙二醇单丁醚市面上较少，成本较高。此外，本专利与其相比合 成的减缩减水剂具有较低的表面张力，能够更有效的减小水泥孔孔压。2、主链结构上引 入足够的多阴离子基团，在一定程度上提高了锚固能力，具有较好的保坍性。

专利CN 103193410 A(公开日：2013年7月10日)报道了一种减缩减水剂的制备方法。该专利是由马来酸酐和单丁醚类在氮气的保护下酯化形成减缩单体，然后再加入聚醚、不饱和酸，加入引发剂等聚合的形成的高分子溶液。本专利与其相比不同的是：1、 本专利合成的酯化加入了带水剂，酯化产物的得率更高。2、主链结构上引入足够的多阴 离子基团，在一定程度上提高了锚固能力，具有更好的保坍性。

专利CN 103333297 A(公开日：2013年10月2号)报道了一种减缩减水剂的制备方法，该专利是把丙烯酸和聚乙二醇聚丙二醇单丁醚酯化，得到产物1。之后将所得酯化物 1和马来酸酐继续酯化得到酯化产物2。最后将异戊烯聚氧乙烯基醚，马来酸酐，丙烯酸， 甲基丙烯磺酸钠反应，加入引发剂(过硫酸铵)聚合的得到减缩减水剂。本专利合成的 减缩型聚羧酸减水剂与其相比酯化过程简单，且单丁醚比较便宜市场上比较常见，节约 成本。