[发明专利]一种聚羧酸高效减水剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种聚羧酸高效减水剂及其制备方法，本发明以烯丙基聚醚大单体和丙烯酸类单体为主单体、以氧化‑还原引发剂为引发剂，加入链转移剂进行共聚和，其制备方法采用水为母液，还原剂优先滴加以及延后滴加的方式，提高了产品转化率可以达到99％以上，以及简化了工艺流程，避免了补加引发剂的繁杂步骤。本发明在常温条件下即可聚合，易于工业化生产，工艺简单，生产中不需热源，绿色环保；本发明采用的聚合方式为溶液聚合，所需设备简单，聚合工艺便捷，操作简便。

技术领域

本发明涉及一种减水剂，具体涉及一种聚羧酸高效减水剂及其制备方法。

技术背景

随着建筑技术的进步，对水泥、混凝土的要求也越来越高，不仅要具有调凝、降低水化热、流动度、高强、轻质和高耐久性等性能。同时还要求制备能耗低、成本低、适于快速施工的混凝土。减水剂作为水泥、混凝土技术中的重要外加剂，能够提高混凝土强度、改善性能、节约水泥用量及节省能耗，已成为混凝土中不可缺少的组分。

减水剂的发展经历了木质素磺酸盐、萘磺酸甲醛缩合物/三聚氰胺甲醛缩合物以及聚羧酸共聚物三个发展阶段。其中，聚羧酸高效减水剂以其他减水剂无法比拟的优点，诸如低掺量下高减水率，低经时损失，不缓凝，绿色环保等，优异性能，可以通过分子结构设计得到某些想要的优异性能，并在实际工程中得到广泛的应用，成为主导未来高性能减水剂的发展方向的高性能减水剂。

聚羧酸系高效减水剂的分散作用以空间位阻为主，静电斥力为辅。通过破坏水泥颗粒絮凝结构释放其中的自由水以增大混凝土拌合物流动性。其发展分为四个阶段：第一阶段：起步阶段(1981～1989)，1982年，日本花王公司Okada等人发明了AE减水剂，在1984年，Nippon Shokubai公司发明了带有羧基、磺酸基、聚氧化烯基的减水剂；第二阶段：初级发展阶段(1990～1994)：此阶段研究侧重于引起剂、保坍剂和减缩剂等；第三阶段：快速发展阶段(1995～1999)，此阶段研究主要以羧酸系木钙改性，高分散性羧酸系共聚物合成原料的选择为主；第四阶段：成熟完善阶段(2000～至今)，研究主要是将聚羧酸系减水剂掺入到新拌混凝土中的减水、保坍、引气、离析泌水、凝结和可泵送的一些综合性能，以及聚羧酸系减水剂与混凝土中骨料的相容性问题等。

聚羧酸高性能减水剂作为一种新型绿色环保减水剂，从分子结构、作用机理等方面都与传统减水剂有很大的区别。其相比于传统的萘系减水剂和脂肪族减水剂，具有分散性强、减水率高、混凝土坍落度经时损失小和生产工艺绿色环保等优势，是减水剂历史上的一个重要的突破。

聚羧酸高性能减水剂由于其分子结构的灵活设计和改变，使其具有低掺量、高减水率、可控的分子结构、良好的分散性、绿色环保、适应性强等优点，受到广大学者和专家的重视和研究，广泛应用在各个领域工程建设中，从而成为混凝土外加剂今后的发展趋势。由于我国聚羧酸减水剂的研究和发展起步较晚，跟欧美日等发达国家相比，在对其生产工艺、工程应用和作用机理等方面的认识不够深入。国内科学技术人员对其接触的较少，相关理论知识和实践经验不多。而聚羧酸减水剂被认为是今后混凝土减水剂的发展方向。因此，聚羧酸高性能减水剂开发是市场与技术的双重必然。

发明内容

为了解决以上技术问题，本发明提供了一种高性能聚羧酸减水剂及其制备方法，该制备方法采用滴加工艺，可以合成出具有超高减水，保坍性及低掺量的高性能减水剂。

本发明所采用的技术方案是：

本发明提供了一种聚羧酸高效减水剂的制备方法，该方法包括以下步骤：

(1)以质量份计，将烯丙基聚醚大单体60-80份、丙烯酸类单体12-14份、链转移剂0.8-1.8份、氧化剂2-3份和水70份配置成混合溶液A；将还原剂0.3-0.5份和水30份，配制成混合溶液B；