[发明专利]一种酯类低敏感型聚羧酸减水剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种酯类低敏感型聚羧酸减水剂及其制备方法，其有效成分的分子量为10000～150000，且该有效成分的结构式为：本发明制备方法制得的酯类低敏感型聚羧酸减水剂，支链为酯基连接的两端双级聚醚结构，可显著降低产品的敏感性，实现产品在环境温度、单方用水量、骨料含泥量、减水剂掺量等混凝土生产因素的变化时混凝土性能不受影响，混凝土生产易于控制，从而提升混凝土性能的稳定性。且由于支链和主链是以酯基形式连接，产品相较于支链和主链是以醚键形式连接的产品用于混凝土时和易性更好。

技术领域

本发明属于建筑外加剂技术领域，具体涉及一种酯类低敏感型聚羧酸减水剂及其制备方法。

背景技术

聚羧酸减水剂作为新型的高性能减水剂，具有掺量低、减水率高、坍落度保持性好、收缩率小、与水泥和掺合料适应性相对较好、增强效果明显等一系列突出的性能。同时，生产过程环保，目前已广泛应用于各项工程领域中。

随着聚羧酸减水剂的应用面越来越广，由于在预拌混凝土过程中原材料的差异性、地域环境的不同、以及技术人员的认识局限性、使用习惯性和理论认知水平的高低，导致在使用聚羧酸减水剂的过程中也出现了一些问题，直接影响了聚羧酸系减水剂的使用效果。目前在国内聚羧酸减水剂的作用机理、自身敏感性等并不能被完全被掌控。尤其在实际工程中，由于水泥种类繁多、混凝土原材料中砂石含泥量等多种原因，将聚羧酸系减水剂直接应用于混凝土时，经常会出现与水泥适应性不好、混凝土工作性能达不到预期、坍损可能较大等问题，导致无法满足施工现场要求。因此，开发出一种具有低敏感性的聚羧酸减水剂具有十分重大的意义。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术缺陷，提供一种酯类低敏感型聚羧酸减水剂。

本发明的另一目的在于提供上述酯类低敏感型聚羧酸减水剂的制备方法。

本发明的技术方案如下：

一种酯类低敏感型聚羧酸减水剂，其有效成分的分子量为10000～150000，且该有效成分的结构式为：

其中，R₁为H或CH₃，R₂为SO₃M、NH₂或CONH₂，R₃为H或COOM，R₄为H或CH₃，R₅为H或COOM，R₆为H或CH₃，R₇为空或1～4个碳的烷基，上述M为H、Na、K或NH₄。

上述酯类低敏感型聚羧酸减水剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)酯化反应：将二元羧酸和分子量为200～1000的甲氧基聚乙二醇，在氮气保护下，升温至60～100℃，再加入第一催化剂，保温反应0.4～2.5h，再加入分子量为200～1000的聚乙二醇和第二催化剂，保温反应0.4～3.0h，再加入不饱和羧酸或不饱和羧酸酐、阻聚剂和第三催化剂，保温反应0.4～3.5h，期间用抽真空或通氮气带水的方法除去水，反应结束后降至室温，得到含有酯化产物和未反应的不饱和羧酸或不饱和羧酸酐的第一混合物；上述二元羧酸为乙二酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸和己二酸中的至少一种，上述不饱和羧酸或不饱和羧酸酐为丙烯酸、甲基丙烯酸、富马酸、衣康酸和马来酸酐中的至少一种，上述第一催化剂为高碘酸，二硝基苯甲酸和乙二胺四乙酸中的至少一种，上述第二催化剂为高碘酸，二硝基苯甲酸，乙二胺四乙酸中的至少一种，上述第三催化剂为浓硫酸，苯磺酸、对甲苯磺酸、乙基磺酸中的至少一种；

(2)单体共混：将步骤(1)制得的第一混合物和共聚小单体以200∶1～5的质量比混合，得到共聚单体混合物溶液，上述共聚小单体为甲基丙烯磺酸钠、丙烯酰胺、丙烯胺中的至少一种；