[发明专利]一种芳环类聚羧酸减水剂母液及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种芳环类聚羧酸减水剂母液及其制备方法和应用，该芳环类聚羧酸减水剂母液，由芳基共轭不饱和羧酸、不饱和功能性单体、不饱和脂肪羧酸和异戊烯基聚氧乙烯基醚大单体四元共聚反应制得；其中，所述芳基共轭不饱和羧酸为抗菌化合物；所述不饱和功能性单体含有至少一个酯键或酰胺键。本发明的芳环类聚羧酸减水剂母液，具有明显的防霉抗菌作用，后期应用于减水剂中无需添加防腐剂也能长时间保质，还具有明显的缓释效果，能有效解决砂石含粉或含泥量较高混凝土坍落度损失快的技术难题；另外，其制备方法简单、经济适用。

技术领域

本发明涉及混凝土外加剂技术领域，尤其涉及一种芳环类聚羧酸减水剂母液及其制备方法和应用。

背景技术

随着现代化进程的加快，无论是城乡道路建设，桥梁构建，还是城市高楼大厦的修筑以及市政工程的实施，聚羧酸减水剂的应用无处不在。聚羧酸减水剂因其掺量低、减水率高、保坍性能好、结构可控及绿色环保等优点成为高校研究的热点，也因为其优异的性能受到很多混凝土企业的青睐，成为现代混凝土建材必不可少的除砂、石、胶凝材料液和水以外的第五组份。

在混凝土实际施工过程中，单一的聚羧酸减水剂并不能满足混凝土各项性能指标的要求，如凝结时间的控制等需要加入白糖或葡萄糖酸钠调节，混凝土粘聚性需要加入环糊精或羧甲基纤维素钠等调节，为此，现有不少的聚羧酸减水剂会加入糖类组分，使聚羧酸减水剂还具有其它性能指标。但通常糖类的加入会导致聚羧酸减水剂存放时间不宜过长，尤其是夏季高温天气，复配后聚羧酸减水剂能滋生大量细菌，导致外加剂霉变。因此，需要额外加入大量防腐杀菌剂延长减水剂存放及使用时间，使用成本较高。

混凝土是一项综合性能的建筑材料液，其各项性能指标除了受胶凝材料液，外加剂及水的影响外，砂石影响最为普遍。当砂石中石粉或泥土成份较高时，粘土对减水剂的吸附使得混凝土坍落度损失加快，不易现场施工。尤其是垂直高度大于200米的超高层泵送，随着混凝土与管壁摩擦温度的升高，胶凝材料液水化加快，混凝土里微量的石粉或粘土对减水剂的的吸附增加，聚羧酸减水剂减水率释放快，从而导致混凝土坍落度损失快出现造堵泵现象，影响施工。

发明内容

为解决背景技术提到的现有聚羧酸减水剂在使用过程中出现的霉变和混凝土损失过快两大问题，本发明提供一种芳环类聚羧酸减水剂母液，由芳基共轭不饱和羧酸、不饱和功能性单体、不饱和脂肪羧酸和异戊烯基聚氧乙烯基醚大单体四元共聚反应制得；

其中，所述芳基共轭不饱和羧酸为抗菌化合物；所述不饱和功能性单体含有至少一个酯键或酰胺键。

进一步地，所述芳基共轭不饱和羧酸的通式为：

式中，R₁为-H、-OH、-F、-CF₃或-COOH；R₂、R₃和R₄独立地为-H、-COOH、-CF₃或碳原子数1以上且5以下的烷基；R₁、R₂、R₃和R₄中的至少一个为-COOH；所述芳基共轭不饱和羧酸优选3-苯基-2-丙烯酸、4-羟苯基丙烯酸、2-苯基丙烯酸、4-氟苯基丙烯酸、4-三氟甲苯基丙烯酸和4-乙烯基苯甲酸中的一种或多种。

进一步地，所述不饱和功能性单体的通式为：

式中，R₅为-H或-CH₃；R₆为-OH、-CH₂PO₃H或-CH₂SO₄H；X为-N-或-O-；所述不饱和功能性单体优选2-羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯、N-羟甲基丙烯酰胺和甲基丙烯酸2-乙磺酸酯中的一种或多种。

进一步地，所述芳环类聚羧酸减水剂母液的平均分子量为15000-45000。