[发明专利]降粘型聚羧酸减水剂及其高效制备方法

说明书

本发明属于建筑材料，特别是混凝土外加剂领域，具体涉及降粘型聚羧酸减水剂及其高效制备方法；降粘型聚羧酸减水剂，由以下原料制备而得：乙烯基乙二醇醚聚氧乙烯醚大单体、不饱和羧酸小单体、丙烯基苯基醚或丙烯基苯乙基醚小单体、氧化剂、还原剂、链转移剂、氢氧化钠。该方法用乙烯基乙二醇醚聚氧乙烯醚大单体(EPEG)、不饱和羧酸小单体、丙烯基苯基醚或丙烯基苯乙基醚小单体通过自由基聚合得到三元共聚物，并控制其重均分子量不超过40000。

技术领域

本发明属于建筑材料，特别是混凝土外加剂领域，具体涉及降粘型聚羧酸减水剂及其高效制备方法。

背景技术

随着建筑技术的快速发展，建筑物越来越趋向于高层化、大型化、复杂化发展，高性能混凝土正以强度高、整体性好、自重小的独特优势被广泛采用，尤其在桥梁工程，大型超高层建筑中得到了大量的应用。同时在节能环保、可持续发展、环境条件的适应性等方面都有明显效益，高性能混凝土成为当代混凝土技术发展的必然趋势。

高性能混凝土较低水胶比使混凝土单位体积内的水减少，水泥等固体颗粒体积增加，导致颗粒间距较小、颗粒摩擦等作用加强，宏观上表现为混凝土粘度大，流动速度慢，不易泵送，浇筑不易密实，严重制约了高性能混凝土在超高层泵送中的应用。同时，由于建筑材料的不断开采，建筑用砂越来越匮乏，机制砂正逐步取代天然河砂，机制砂粉含量较高，粒型没有天然河砂圆润，这都导致混凝土粘度大，流动性差。这些因素已严重制约着高性能混凝土的推广应用，目前降低高性能混凝土粘度的主要方法是掺入一些级配良好的粉煤灰、微珠、硅灰等矿物掺合料，但是这类材料普遍价格昂贵，经济性较差，开发一种具有降粘功能的减水剂具有十分重要的意义。

聚羧酸减水剂是最新一代的混凝土外加剂，具有优异的减水率、良好的水泥适应性等特点，同时，聚羧酸减水剂的生产过程中无工艺性废水产生，属于绿色环保型材料。聚羧酸减水剂已被广泛应用于高性能混凝土中。但是，普通的聚羧酸减水剂对混凝土粘度的改善有限，有的甚至会增大混凝土粘度，因此亟需开发一种能明显降低混凝土粘度的聚羧酸减水剂。现阶段降粘型聚羧酸的合成一般是在其分子结构中引入磷酸基团或使用改性大单体，磷酸基团的引入需要经过多部合成才能实现，大单体的改性也较为复杂，导致降粘聚羧酸的合成工艺复杂。另一方面，现阶段聚羧酸减水剂的合成时间较长，一般为3-4h,合成工艺复杂，缩短聚羧酸的合成时间，提高生产效率也是聚羧酸生产厂家追求的目标。

发明内容

本发明的目的在于提供一种降粘型聚羧酸减水剂及其高效制备方法，解决上述技术中出现的问题。该方法用乙烯基乙二醇醚聚氧乙烯醚大单体(EPEG)、不饱和羧酸小单体、丙烯基苯基醚或丙烯基苯乙基醚小单体通过自由基聚合得到三元共聚物，并控制其重均分子量不超过40000。

本发明解决上述问题采用的方案为：

一种降粘型聚羧酸减水剂，由以下原料制备而得：乙烯基乙二醇醚聚氧乙烯醚大单体、不饱和羧酸小单体、丙烯基苯基醚或丙烯基苯乙基醚小单体、氧化剂、还原剂、链转移剂、氢氧化钠。

进一步，其制备原料包括如下质量份数的组分：乙烯基乙二醇醚聚氧乙烯醚大单体400-450份，不饱和羧酸小单体30-70份，丙烯基苯基醚类小单体25-55份，氧化剂3-5份，还原剂0.5-1.5份，链转移剂3-5份，氢氧化钠15-35份。

进一步，所述乙烯基乙二醇聚氧乙烯醚分子量为2000-4000。

进一步，所述不饱和羧酸小单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸酐、富马酸、衣康酸中的一种或几种。

进一步，所属氧化剂为双氧水、过硫酸铵、过硫酸钾中的一种或几种。

进一步，所述还原剂为维C、次硫酸氢钠甲醛、硫代硫酸钠、亚硫酸氢钠、硫酸亚铁中的一种或几种。

进一步，所述链转移剂为巯基丙酸、巯基乙酸、巯基丙醇中的一种或几种。