[发明专利]一种缓释高保坍型聚羧酸减水剂及其制备方法

说明书

本发明属于混凝土添加剂技术领域。本发明公开了一种缓释高保坍型聚羧酸减水剂，其由酰胺基聚羧酸减水剂、酯基聚羧酸减水剂、沸石、海藻酸盐和改性膨润土按重量比6：10～15：5～7：1～3：1～2制得；本发明还公开了一种缓释高保坍型聚羧酸减水剂的制备方法，其包括原料准备、沸石预处理、接枝、包覆和改性等步骤。本发明中的缓释高保坍型聚羧酸减水剂具有低温度敏感性的特点，高温情况下保坍性、减水性能劣变程度较小；具有缓释效果，能够适应需要长时间保存或运输商品砼的使用要求；缓释高保坍型聚羧酸减水剂制备方法中的技术工艺具有针对性，能克服现有技术中需要高温干燥获得聚羧酸减水剂粉剂造成减水剂保坍性和减水性能下降的问题。

技术领域

本发明涉及混凝土添加剂技术领域，尤其是涉及一种缓释高保坍型聚羧酸减水剂及其制备方法。

背景技术

减水剂是一种在维持混凝土坍落度不变的条件下，能减少拌合用水量的混凝土外加剂。将减水剂加入到混凝土拌合物后对水泥颗粒有分散作用，能改善其工作性，减少单位用水量，改善混凝土拌合物的流动性，并同时达到节约水泥的目的。大多减水剂属于阴离子表面活性剂，有木质素磺酸盐、萘磺酸盐甲醛聚合物等。加入混凝土拌合物后对水泥颗粒有分散作用，能改善其工作性，减少单位用水量，改善混凝土拌合物的流动性；或减少单位水泥用量，节约水泥。按化学成分组成通常分为：木质素磺酸盐类减水剂类，萘系高效减水剂类，三聚氰胺系高效减水剂类，氨基磺酸盐系高效减水剂类，脂肪酸系高减水剂类，聚羧酸盐系高效减水剂类。

其中，聚羧酸系高性能减水剂是第三代高性能减水剂，是目前世界上最前沿、科技含量最高、应用前景最好、综合性能最优的一种高效减水剂。相较于传统的萘系磺酸盐甲醛缩合物、三聚氰胺甲醛缩聚物等减水剂，聚羧酸减水剂具有掺量低、保坍性能好、混凝土收缩率低、分子结构上可调性强等优势。但是其也存在对温度敏感等缺点，随着温度的身高，其保坍性急剧下降，在高温情况下其保坍效果较差；同时其起效时间也较短，无法满足一些需要长时间运输商品砼的使用要求。

发明内容

为解决现有技术中聚羧酸减水剂存在的温度敏感型强、热稳定性差并由此造成的高温保坍性差等问题，本发明提供了一种热稳定性好、高温保坍性好并且具有缓释效果的聚羧酸减水剂。

本发明还提供了一种能够制备获得具有上述优点聚羧酸减水剂的制备方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种缓释高保坍型聚羧酸减水剂，由酰胺基聚羧酸减水剂、酯基聚羧酸减水剂、沸石、海藻酸盐和改性膨润土按重量比6：10～15：5～7：1～3：1～2制得。

本发明中的减水剂为核壳状结构的颗粒，中心为接枝在沸石上的酰胺基聚羧酸减水剂核心，向外依次为海藻酸盐包覆层、由酯基聚羧酸减水剂和改性膨润土组成的最外层。

核壳状的结构实现缓释的效果，先有最外层的酯基聚羧酸减水剂实现减水剂的作用，改性膨润土改善酯基聚羧酸减水剂的热稳定性，然后待海藻酸盐包覆层失效后，内部接枝在沸石上的酰胺基聚羧酸减水剂继续起到减水剂的作用，使混凝土持久保持坍落度不发生改变。

对于聚羧酸减水剂与沸石的接枝，利用了沸石表面活性羟基和所选用的酰胺基聚羧酸减水剂中的酰胺基团进行接枝，虽然现有技术中也有采用沸石吸附聚羧酸减水剂制得具有缓释效果减水剂的技术方案，但是这种仅仅只是物理吸附的技术方案存在吸附结合力较弱，缓释效果不长久等问题，难以起到长效缓释的作用，而采用本发明中化学键接枝的方法，其结合力更加的牢固，也能起到更长效的缓释效果。

此外，由于添加了酰胺基团后，聚羧酸减水剂的表面活性存在下降的情况，影响减水剂与水泥粉料混合后的分散效果，因此在外侧采用酯基聚羧酸减水剂以保证减水剂整体具有良好的表面活性，与水泥粉料混合后也具有优良的分散效果。

其中添加的海藻酸盐层，一来是为了保证酯基聚羧酸减水剂的附着，二来是延后在本发明中减水剂添加后内侧的酰胺基聚羧酸减水剂与水泥粉料的接触时间，保证良好的分散效果，同时也保证缓释效果。