[发明专利]一种高羧基密度长短支链的聚羧酸减水剂制备方法

说明书

本发明提供一种高羧基密度长短支链的聚羧酸减水剂制备方法，包括以下步骤：1)将一定比例的3000分子量聚醚大单体、1200分子量聚醚大单体和水加入到反应釜中，搅拌加热待其溶解；2)控制温度在45‑50℃，开始加入一定量双氧水；3)在双氧水加入后的5min后，依次开始滴加溶液B、溶液A，其中溶液A在双氧水加入后的10min内开始滴加；溶液A滴加时间为a小时，溶液B滴加时间为a+0.5小时；溶液A由一定比例的丙烯酸、不饱和磺酸盐和水组成，溶液B由抗坏血酸、磷酸酯单体、链转移剂和水组成；4)滴加结束后，保持温度恒定，熟化b小时，待反应溶液温度低于30℃时，缓慢加入一定量中和剂，补水到1000份，即得所述的一种高羧基密度长短支链的聚羧酸减水剂。

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，涉及到混凝土外加剂领域，具体是一种高羧基密度长短支链的聚羧酸减水剂制备方法。

背景技术

减水剂是配制高性能混凝土的必备组分之一，使用越来越广泛。目前，大部分的聚羧酸减水剂使用的聚醚大单体的分子量在2400左右，在发展程度上已经到达一个瓶颈，需要对其他不同分子量的聚醚加大研究使用力度，多种不同分子量聚醚的配合使用问题也有待挖掘。

采用两种分子量差异较大的聚醚大单体，获得长短支链交替分布的侧链结构。减水剂分子被吸附后，长侧链发挥的空间位阻作用比较大，具有较强的分散能力和较好的保坍效果；短侧链的空间位阻作用虽然较小，但是其活性在共聚合成时明显大于长侧链，聚合时容易将长侧链分隔开来，使长侧链分布均匀，减少了长侧链间相互干扰影响的问题，提高稳定性。与普通聚羧酸减水剂相比，该减水剂在水泥砂石材料品质较好时具有良好工作性能，具有更稳定的分散效果。

为弥补侧链较长带来侧链扰度较大，导致两个水泥颗粒因减水剂分子间相互空间位阻作用不明显而过于靠近的问题，制备较长的主链及高酸醚比设计，获得高于一般聚羧酸减水剂的羧基密度，利用高羧基密度带来的强大的静电斥力将两个水泥颗粒分开到长侧链能发挥空间位阻作用的位置；引入磺酸基、磷酸基等较羧酸基吸附能力更强的基团，增强锚定基团对带正电的水泥颗粒的吸附能力及吸附几率。

专利CN106277899A公开了一种聚羧酸减水剂制备方法，该发明所述聚羧酸减水剂是先由乙二醇单乙烯基醚为起始剂制备得到不饱和聚醚大单体，然后将不饱和聚醚大单体(EPEG)与小单体丙烯酸进行聚合制得。该发明制得的聚羧酸减水剂分子结构中的亲水基团更多，减水率高，流动度保持性明显增强，抗泥性明显增强，因此可满足较高的施工要求。

专利CN106349435A公开了一种聚羧酸减水剂的合成方法，该发明具体是将还原剂维生素C和链转移剂配制成水溶液，记为A料；丙烯酸配制成水溶液，记为B料；将水和大单体加入到反应釜中，反应釜中加入光催化剂，引入紫外光源持续照射于反应体系；待体系升温至25-30℃时，滴加A料和B料；待A料、B料滴加完后继续反应至反应结束；反应结束后冷却、中和，既得所述聚羧酸减水剂。

专利CN106632890A公开了一种保坍型聚羧酸减水剂制备方法，具体通过不饱和甲基丁烯基聚乙二醇醚类单体、不饱和羧酸类单体、封端磷酸酯和不饱和酸羟基酯在引发剂和分子量调节剂的作用下发生共聚反应后，再加入碱性溶液中和pH值至6-7后得到。该发明的保坍型聚羧酸减水剂具有低掺量、高减水、高保坍及水泥适应性好的优点，且生产周期短，能耗低，生产成本低，具有很高的应用价值。

区别于以上专利，本发明采用3000分子量的聚醚大单体以及1200分子量的聚醚大单体复合使用，采用高酸醚比、低链转移剂用量的配方设计，最终获得主链长度较长，羧基密度大，静电斥力更强，侧链结构协同作用明显，稳定性强的聚羧酸减水剂。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种高羧基密度长短支链的聚羧酸减水剂制备方法。