[发明专利]一种超支化型公路混凝土缓凝剂及其制备方法及应用

说明书

本发明涉及混凝土外加剂技术领域，特别涉及一种超支化型公路混凝土缓凝剂，通式（C₉H₄O₅)_x(C₃H₈O₃)_y(C₄H₁₁NO₂)_x(H₃PO₄)_3y‑(x+3y)H₂O。本发明合成了一种超支化型缓凝剂，能够更好的达到优于市售缓凝剂的缓凝效果，能够明显延长水泥的凝结时间，对混凝土的后期强度不会造成影响，与聚羧酸减水剂复配效果良好，掺量少，解决了市面上各类缓凝剂种类和掺量选择不当，与减水剂等外加剂复配效果差的问题，减少经济损失。

技术领域

本发明涉及混凝土外加剂技术领域，特别涉及一种超支化型公路混凝土缓凝剂，还涉及其制备方法及应用。

背景技术

混凝土缓凝剂是一种能推迟水泥水化反应，从而延长混凝土的凝结时间，使新拌混凝土较长时间保持塑性，方便浇筑，提高施工效率，同时不会对混凝土的后期强度产生影响的外加剂，适用于需长距离运输的混凝土和大体积混凝土施工等。缓凝剂现已成为混凝土行业不可缺少的外加剂，特别是在炎热的夏季，几乎没有不添加缓凝剂的。而且缓凝剂可以与减水剂等外加剂复合使用，提高混凝土的工作性能。

缓凝剂种类较多，按其化学成分可分为无机缓凝剂和有机缓凝剂两大类。其中无机缓凝剂包括：磷酸盐、锌盐、硫酸铁、硫酸铜、硼酸盐、氟硅酸盐等；有机缓凝剂包括：木质素磺酸盐、羟基羧酸及其盐、多元醇及其衍生物、糖类及碳水化合物等。各类缓凝剂的成本都比较低，优点较多，为现场施工带来了很大的方便，但是市面上各类缓凝剂的种类较多，容易造成对缓凝剂的种类和掺量选择不当，出现混凝土长时间不凝、强度异常等现象，且市售缓凝剂存在与减水剂等外加剂复配效果差的现象，造成巨大的经济损失，所以制备一种掺量少、与减水剂等外加剂复配效果好，性能明显优于市售的缓凝剂是非常重要的。

超支化聚合物是三维空间结构，末端官能团多，反应位点多，易于改性，流动性好，特性粘度低，且反应比较简单，易于制备，如今已被广泛应用在各个领域。目前未有超支化聚合物在混凝土缓凝剂中应用的记载。

发明内容

为了解决以上现有技术这各类缓凝剂种类和掺量选择不当、与减水剂等外加剂复配效果差的问题，本发明合成了一种缓凝效果好、掺量少、与聚羧酸减水剂复配效果好的超支化型道路混凝土缓凝剂。

本发明是通过以下步骤合成的：

一种超支化型公路混凝土缓凝剂，其通式如下：

（C₉H₄O₅)_x(C₃H₈O₃)_y(C₄H₁₁NO₂)_x(H₃PO₄)_3y- (x+3y)H₂O，其中，x，y均为自然数。

所述的超支化型公路混凝土缓凝剂， y＝1，3≤x≤45，优选x为3、9、27或 45。

所述的超支化型公路混凝土缓凝剂的制备方法，偏苯三酸酐和二乙醇胺反应合成单体，然后以丙三醇为核分子，与单体反应得到末端含有羧基和羟基的超支化聚合物，再与磷酸反应，完成后调节pH至中性，去除溶剂即得。

所述的制备方法，优选偏苯三酸酐与二乙醇胺摩尔比为1：1。

所述的制备方法，优选单体与丙三醇摩尔比为3-45：1。

所述的制备方法，优选超支化聚合物与磷酸摩尔比为1：3-24。