[发明专利]一种疏水基团改性的超支化聚羧酸系减水剂及其制法和应用

说明书

本发明属于水泥添加剂领域，公开了一种疏水基团改性的超支化聚羧酸系减水剂及其制法和应用。本发明在传统聚羧酸系减水剂的基础上引入含有疏水基团的侧链，同时利用多官能度的链转移剂形成超支化结构，一方面疏水链段可以增强附着减水剂分子的水泥粒子之间的斥力，另一方面超支化结构提高了减水剂的空间尺寸，加强了减水剂分子的空间位阻效应，达到提高水泥浆体的流动性从而提高减水剂的综合性能的目的。固含量40％时，使基准水泥在水灰比0.35、减水剂掺量0.6％时净浆流动度超过285mm，含气量超过2.5％同时保证固化样品的抗压强度。

技术领域

本发明属于水泥添加剂领域，特别涉及一种疏水基团改性的超支化聚羧酸系减水剂及其制备方法和应用。

背景技术

减水剂是水泥工程应用中的一种常用添加剂。水泥在应用时与水混合后会形成絮凝结构，这些结构包裹住了自由水导致还需加入过量的水来保证水泥体系具有便于施工的流动度。过量的水在水泥固化后会在结构中留下孔隙导致混凝土性能降低。通过加入减水剂从而加强水泥粒子之间的分散作用就可以在保证流动度的情况下降低拌和水的用量，提高混凝土的强度。

减水剂经过几代的发展，现在市场上以聚羧酸系减水剂产品为主。聚羧酸系减水剂典型结构为梳状的接枝结构，其主链上的羧酸基团通过电离后的离子间相互作用从而使减水剂可以锚固在水泥粒子表面；聚醚类侧长链则通过空间位阻斥力提高水泥粒子的分散性。聚羧酸系减水剂的分子结构决定了其可设计性高，加上其性能优异、绿色环保，因而成为了现在减水剂领域研究的主要方向，高性能的聚羧酸系减水剂产品层出不穷。但另一方面传统的聚羧酸型减水剂也存在例如对施工温度敏感导致不同季节时保坍性能差异较大、受含泥量影响大、粘度高导致不利于施工等诸多问题。中国公开文本CN107189021A中公布了一种聚羧酸减水剂的配方及合成方法，以甲氧基聚乙二醇、甲基丙烯酸、丙烯酸羟烷基酯为反应单体，在反应体系中引入具有还原性和链转移功能的次磷酸钠和酒石酸，与氧化剂形成高活性的氧化还原引发体系，可在5～40℃进行反应，提高生产效率、降低生产成本，但专利没有对制得的减水剂的综合性能进行介绍。中国公开文本CN107189026A公开了一种酯醚复合聚合聚羧酸减水剂及其制备方法，先用聚乙二醇单甲醚与甲基丙烯酸反应得到聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯大单体，再将其与醚类大单体混合配置为混合大单体后进行聚羧酸型减水剂的合成，制备的产品能使新拌混凝土保持良好的活易性，但也有可能会出现流动度损失、沁水等负面效果。中国公开文本CN106883355A中公开了一种低引气降粘型聚羧酸减水剂及其制备方法，通过在主链上引入含有两个双键的烷基磷酸三脂结构从而增大减水剂吸附层厚度，来达到降低混凝土塑性黏度的目的，同时还提高了消泡性能，降低引气性，但制备过程较为复杂，且流动度保持性能一般。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种疏水基团改性的超支化聚羧酸系减水剂。

本发明另一目的在于提供上述疏水基团改性的超支化聚羧酸系减水剂的制备方法。

本发明再一目的在于提供上述疏水基团改性的超支化聚羧酸系减水剂的应用。

本发明的目的通过下述方案实现：

一种疏水基团改性的超支化聚羧酸系减水剂，其包括以下用量的原料：

(1)小分子不饱和羧酸；

(2)不饱和聚醚类大单体；

(3)含疏水性基团的小单体；

(4)合成聚羧酸类高分子用催化剂；

(5)多官能度链转移剂；