[发明专利]一种高减水率高性能减水剂

说明书

本发明公开了一种高减水率高性能减水剂，由以下组分制得：聚乙二醇、浓硫酸、甲苯、丙烯酸、聚乙二醇单丙烯酸酯、甲氧基聚氧乙烯甲基丙烯酸、亚硫酸盐、甲基丙烯磺酸钠、水、体积分数5%的过硫酸铵溶液、体积分数10%的巯基乙醇溶液、氢氧化钠。该减水剂制备工艺操作简单,反应条件容易控制,产品性能稳定,生产过程不含污染环境的有机溶剂和甲醛,对环境和人体没有危害,不含氯离子,对钢筋无腐蚀,减水剂物态比较均一,产品的质量稳定,反应体系的转化率高,残存单体或杂质低聚物的含量少。

技术领域

本发明涉及减水剂技术领域，具体涉及一种高减水率高性能减水剂。

背景技术

减水剂是水泥混凝土中用量最大的外加剂。美国混凝土协会将高效减水剂定义为在用水量不变时,能大幅度提高新拌混凝土坍落度,或者保持相同坍落度时、能大幅度减少用水量的外加剂减水剂分为普通减水剂和高效减水剂,普通减水剂包括:木质素磺酸盐类(如木质素磺酸钙、木质素磺酸钠、木质素磺酸镁及丹宁等)、多元醇类羟基羧酸盐类等；高效减水剂又分为传统减水剂和高性能减水剂,传统高效减水剂包括:萘系、氨基磺酸盐类、脂肪族类及其他；高性能高效减水剂包括:聚羧酸系。目前,国内主要使用的减水剂系列是萘系高效减水剂、氨基磺酸盐高效减水剂、脂肪族高效减水剂和聚羧酸系高效减水剂。减水剂增大了混凝土的流动性,提高混凝土泵送施工的速度,高层建筑施工简单化。随着聚羧酸高性能减水剂的使用,混凝土的流动性得到进一步改善,解决了部分特殊结构部位难以振捣的难题；高效减水剂的应用,在保证混凝土坍落度不变的情况下,可以大幅度降低混凝土用水量,使高强混凝土或超高强混凝土配制成为现实；在保持原强度等级不变的条件下,减少水泥用量,节约成本。但目前上市场上的减水剂，减水率仍不高，有待进一步提高。本领域技术人员亟待开发出新型的高减水率高性能减水剂，以满足更高的使用需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高减水率高性能减水剂。

为达成上述目的，本发明的解决方案为：

一种高减水率高性能减水剂，由以下重量份的原料制得：聚乙二醇95~113、浓硫酸1.98~2.34、甲苯97~113、丙烯酸6~8.3、聚乙二醇单丙烯酸酯54.3~55.6、甲基丙烯磺酸钠6.4~8.5、水77~88、甲氧基聚氧乙烯甲基丙烯酸7~11.3、亚硫酸盐0.1~1、聚丙烯酸钠7.7~9.4、体积分数5%的过硫酸铵溶液11~13、体积分数10%的巯基乙醇溶液5.4~7.3。

一种高减水率高性能减水剂，其制备方法包括以下步骤：

（1）称量各原料，以甲苯作为溶剂,浓硫酸作为催化剂,用相对分子质量1000的聚乙二醇与丙烯酸、甲氧基聚氧乙烯甲基丙烯酸在温度90℃±5℃条件下进行酯化反应,所用丙烯酸、甲氧基聚氧乙烯甲基丙烯酸在100min±10min内加完,反应时间为5h±0.5h,反应完成后,抽真空,抽出水和甲苯,制得聚乙二醇单丙烯酸酯化物；（2）在步骤(1)制得的聚乙二醇单丙烯酸酯化物中加入甲基丙烯磺酸钠和丙烯酸、聚丙烯酸钠,所述的引发剂和亚硫酸盐,巯基乙醇作为链转移剂,在水溶液中于85℃±5℃进行聚合反应,所述的丙烯酸、甲氧基聚氧乙烯甲基丙烯酸和引发剂及链转移剂在100min±10min内加完,反应时间6h±0.5h，反应完成后,用氢氧化钠中和至pH值为6.5±0.5,得到30%聚羧酸系减水剂溶液。

进一步的，所述的亚硫酸盐为亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、焦亚硫酸钠中的一种或几种。

进一步的，所述的引发剂为叔丁基过氧化氢、吊白块、过硫酸铵、硫酸亚铁、异丙苯过氧化氢、氯化亚铁、过硫酸钾、氯化亚铁、过硫酸钠、过氧化氢、氯化亚铁的一种或多种。

本发明的有益效果：