[发明专利]一种超支化聚胺-酯型聚羧酸高效减水剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种超支化聚胺‑酯型聚羧酸高效减水剂及其制备方法，制备时先将二乙醇胺溶解于无水甲醇中，并滴加有机单酯，制得AB₂单体，再将AB₂单体与三羟甲基丙烷及催化剂混合，制得超支化聚胺‑酯聚合物，最后将酯类大单体、超支化聚胺‑酯聚合物、不饱和酸类小单体混合配制成溶液A，将溶液A及引发剂溶液加至链转移剂溶液中，制得超支化聚胺‑酯型聚羧酸高效减水剂。该超支化聚胺‑酯型聚羧酸高效减水剂具有类似于超支化聚合物高度支化的结构，提供了新的分子结构，增大了减水剂分子和水泥颗粒间的空间位阻作用，增强了减水剂的减水作用。

技术领域

本发明属于减水剂领域，尤其涉及一种超支化聚胺-酯型聚羧酸高效减水剂及其制备方法。

背景技术

随着经济和社会的发展，人们对建筑行业的要求越来越高。建筑行业的发展离不开混凝土技术的发展，而混凝土技术的发展离不开混凝土外加剂的发展。减水剂是指在水泥和沙子用量不变的情况下，减少拌合水用量，改变凝结时间，提高混凝土的强度；通过表面活性作用、静电排斥力作用或空间位阻作用来阻碍水泥颗粒表面的絮凝作用，提高了水泥颗粒的分散性，从而在减少用水量的同时，提高了混凝土的强度。

目前的减水剂主要是以聚羧酸减水剂为代表的第三代高性能减水剂，运用于实际工程建设中。聚羧酸减水剂分子是梳状的长链结构，其结构中包含离子型聚合物和极性基团等，主要通过离子型聚合物提供静电斥力和侧链结构提供的空间位阻作用，增加水泥颗粒与水的接触面积，提高水泥的流动度。然而研究表明，空间位阻作用是主要的作用机理，而聚羧酸减水剂的梳状长链结构大大限制了空间位阻作用的提高。

发明内容

发明目的：本发明的第一目的是提供一种能够有效增大减水剂分子和水泥颗粒间的空间位阻作用，增强减水效果的超支化聚胺-酯型聚羧酸高效减水剂；

本发明的第二目的是提供该减水剂的制备方法。

技术方案：本发明的超支化聚胺-酯型聚羧酸高效减水剂，该减水剂的结构为

其中，

a＝1-100，b＝1-100，c＝1-100，n＝10-100。

本发明制备超支化聚胺-酯型聚羧酸高效减水剂的方法，包括如下步骤：

(1)制备超支化聚胺-酯聚合物：将二乙醇胺溶解于无水甲醇中，并滴加有机单酯，在30～50℃条件下保温反应4～6h，制得AB₂单体；将AB₂单体与三羟甲基丙烷及催化剂混合，在100～120℃条件下，保温反应3～5h，制得超支化聚胺-酯聚合物；其中，三羟甲基丙烷、AB₂单体及催化剂的摩尔比为1：(3～12)：(0.1～0.8)；

(2)制备超支化聚胺-酯型聚羧酸高效减水剂：将酯类大单体、超支化聚胺-酯聚合物、不饱和酸类小单体混合配制成溶液A，将溶液A及引发剂溶液加至链转移剂溶液中，调节pH值为6～8，在60～120℃条件下反应3～6h，制得超支化聚胺-酯型聚羧酸高效减水剂；其中，酯类大单体、超支化聚胺-酯聚合物、不饱和酸类小单体、链转移剂及引发剂的摩尔比为1：(0.5～2.5)：(3～5)：(1～2)：(0.2～2)。

本发明在制备时，首先将二乙醇胺加成有机单脂上，制得分子量较小的AB₂型单体；其次以三羟基甲基丙烷为核心，进行缩合反应，脱去一个羟基和H原子，形成端基为羟基的超支化聚合物，该超支化聚合具有支链多，溶解性好和大量的端基等线性分子不具备的优点；最后采用该超支化聚合物对聚羧酸减水剂进行改性，在原来的梳状结构上接枝球形结构，增加分子的支化程度，进而提高减水剂分子与水泥的空间位阻作用，使水泥具有更好的分散性，提高了整体的流动度。