[发明专利]一种早强型聚羧酸减水剂及其制备方法

说明书

本发明涉及建筑材料中混凝土外加剂技术领域，具体涉及一种早强型聚羧酸减水剂及其制备方法。该早强型聚羧酸减水剂采用包括如下各组分原料经聚合反应制得：嵌段不饱和聚氧乙烯醚、丙烯酸、功能单体、链转移剂、氧化性引发剂和还原性引发剂。本发明采用嵌段不饱和聚氧乙烯醚作为原料，该大分子嵌段聚醚侧链能提高减水剂的减水率性能，还起到早强、降粘、抗收缩的性能，大幅降低含气量和缩短混凝土凝结时间，具有优越的工作性能和适应性能。

技术领域

本发明涉及建筑材料中混凝土外加剂技术领域，具体涉及一种早强型聚羧酸减水剂及其制备方法。

背景技术

近年来，随着国家基础设施建设的不断上马以及城镇化政策方针的制定，我国的混凝土用量将继续保持高速增加的趋势。同时在满足现有工程建设的要求下，对于高性能的混凝土的需求也越来越强烈，要求混凝土具有较好的早期强度发展速率，以提高模板周转率，或满足低温条件下的强度发展，将预制混凝土的生产期延长至深秋甚至冬季。对于预应力高强管桩的生产来说，更是希望能省却蒸压养护甚至蒸养环节，实现所谓的“零能耗”。因此，我国建筑行业迫切需要具有较高早期强度的聚羧酸减水剂。

目前国内功能化聚羧酸减水剂的研究较少，导致国产减水剂母液产品单一，而复配产品往往不稳定，有时甚至达不到预计的效果，因此，实现减水剂功能化设计、多元化母液的生产，对聚羧酸减水剂的推广具有重要的意义。

专利CN1041932155A公开一种三元嵌段大单体接枝共聚高性能聚羧酸减水剂及其制备方法，该减水剂不仅可以在较低的水灰比的条件下能使混凝土达到较高的流动性能，又因为嵌段大单体所包含的环氧丙烷具有团聚效果，有较大空间位阻效应，这使得所合成的聚羧酸系减水剂具有更加优秀的分散保持性，并且本减水剂用于混凝土时具有较低的含气量，是集减水、保坍和低引气于一体的多功能、适应性强的高性能减水剂。

专利CN104193913A中公开了一种早强型聚羧酸盐混凝土减水剂及其制备方法，通过大单体异丁烯醇聚氧乙烯醚、丙烯酸、甲基烯丙基磺酸钠和含酰胺基的早强单体加热条件下反应，用醇胺类有机碱中和制得一种早强型聚羧酸盐混凝土减水剂。

专利CN106632892A中公开了一种早强型聚羧酸减水剂及其制备方法，通过大单体甲基烯丙基聚氧乙烯醚、丙烯酸、甲基烯丙基磺酸钠和含酯基的功能单体加热条件下反应，制得一种早强型聚羧酸减水剂。

嵌段大单体主要用于水泥助磨剂、消泡剂等领域，国内目前还没有人提出利用嵌段大单体共聚合成高性能早强型聚羧酸减水剂合成的思路。

发明内容

本发明提供了一种早强型聚羧酸减水剂，提供了利用嵌段大单体共聚合成高性能早强型聚羧酸减水剂合成的思路，使混凝土具有较好的早期强度发展速率。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。采取的技术方案是：

一种早强型聚羧酸减水剂，原料以重量份数计由以下物质组成：去离子水170-200份，嵌段不饱和聚氧乙烯醚100-200份，丙烯酸10-20份，功能性单体1-3份，链转移剂0.3-0.8份，氧化性引发剂0.1-0.6份，还原性引发剂0.1-0.6份，中和剂2-4份。

优选的，所述嵌段不饱和聚氧乙烯醚由烯丙基聚氧乙烯醚、碱性催化剂、环氧乙烷、环氧丙烷和环氧丁烷合成。

优选的，所述嵌段不饱和聚氧乙烯醚，平均分子量为2400-7000。

优选的，所述功能性单体为甲基丙烯酸、丙烯酸、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、4-羟基丁基烯丙酸酯、甲基丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烯磺酸、甲基烯丙基磺酸钠、丙烯酰胺、丙烯酸羟丙酯或丙烯酸羟乙酯中的一种或多种。

优选的，所述链转移剂为巯基丙酸、巯基乙酸或巯基乙醇中的一种或多种。