[发明专利]一种含络合抗泥结构的聚羧酸减水剂的制备方法

说明书

本发明涉及建筑材料技术领域，特别是一种含络合抗泥结构的聚羧酸减水剂的制备方法。本发明的制备方法，包括以下步骤：(1)将不饱和聚醚大单体、不饱和酸类单体、不饱和卤素单体、链转移剂、引发剂混合均匀，在70‑90℃反应2‑3小时；(2)往反应体系中加入不饱和磷酸酯单体，在80‑110℃下反应4‑6小时；即得到含络合抗泥结构的聚羧酸减水剂；所述不饱和聚醚大单体、不饱和酸类单体、不饱和磷酸酯单体、不饱和卤素单体、链转移剂、引发剂的重量比为28‑36：1.3‑4：2.5‑6：1.5‑4：0.2‑0.5：0.1‑0.6。本发明的制备方法提供了一种具有良好的减水率、保坍性、抗泥性的聚羧酸减水剂。

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，特别是一种含络合抗泥结构的聚羧酸减水剂的制备方法。

背景技术

聚羧酸系减水剂(PCE)因具有减水率高、保坍性好、掺量低、分子结构可调性强以及绿色环保等优良性能，被越来越广泛地应用于混凝土工程中。但与萘系、氨基磺酸盐系等减水剂相比，聚羧酸减水剂的减水率、保坍性对于砂石含泥量更为敏感。随着建筑行业的快速发展与国家环保政策要求，优质的砂石资源逐渐消耗殆尽，各地的砂石资源趋于劣化，含泥量偏高，而提高聚羧酸系减水剂的掺量已经不能有效解决混凝土减水率、保坍性下降等问题。此外，聚羧酸过多的掺量将导致成本增加，还会造成混凝土初始离析严重，凝结时间过长等问题。

以上问题的主要原因是由于带负电荷的粘土颗粒与聚羧酸系减水剂分子以及带正电荷的水泥颗粒相互作用，降低了水泥颗粒对聚羧酸系减水剂的吸附能力，减少了聚羧酸系减水剂在水泥颗粒表面的有效吸附量。因此，需要从聚羧酸系减水剂分子结构与吸附机理出发，开发能有效解决混凝土减水率、保坍性下降的聚羧酸减水剂。

中国专利文献CN104261719A公开了一种聚羧酸减水剂，其聚羧酸减水剂分子的结构通式由三部分组成：不饱和羧酸单体、不饱和磷酸酯单体和聚醚大单体，其公开的不饱和磷酸酯单体的两个碳原子上没有羧基，因此羧基在减水剂中的含量较低，在水泥中的保坍能力不能达到最佳效果。

中国专利文献CN 106008593A公开了一种用于生产高保坍型聚羧酸系减水剂的不饱和磷酸酯的制备方法：由不饱和酸酯和五氧化二磷进行磷酸化制备不饱和磷酸酯，最后由不饱和聚醚大单体、不饱和酸、不饱和磷酸酯进行共聚反应，得到含磷酸酯基的聚羧酸减水剂。然而由于目标产物不饱和磷酸酯结构的不理想，不饱和磷酸单酯产出率低，并伴有双酯与三酯的生成；同时不饱和磷酸酯单体中的磷酸基团具有一定的链转移作用，直接参与减水剂共聚反应，影响减水剂的结构，导致分子量无法准确控制。

中国专利文献CN 106008853A公布了一种抗泥保坍型含磷酸酯基聚羧酸减水剂的制备方法，该发明由含有卤素的不饱和单体、不饱和酸类小单体、不饱和聚醚大单体或不饱和酯类大单体在引发剂、还原剂和链转移剂的作用下，制得含有卤素的聚羧酸减水剂预聚体，预聚体再与烷基磷酸酯在80-150℃下反应，得到含磷酸酯基的聚羧酸减水剂，但其使用的烷基磷酸双酯与三酯可能会导致共聚反应出现交联爆聚而影响减水剂的结构，所用到的烷基磷酸单酯也会因为纯度不高而导致上述情况，而该发明使用的氧化还原引发体系可能会与具有氧化性的不饱和卤素单体发生反应，影响共聚反应的结构和产生大量的副产物。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种含络合抗泥结构的聚羧酸减水剂的制备方法。本发明通过在不饱和碳上引入磷酸酯基团，以多金属氧酸盐为催化剂，合成高纯度的不饱和磷酸单酯。通过反应得到可控的聚羧酸分子结构，从而提供一种具有良好的减水率、保坍性、抗泥性的聚羧酸减水剂。

本发明采用以下技术方案：

一种含络合抗泥结构的聚羧酸减水剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)将不饱和聚醚大单体、不饱和酸类单体、不饱和卤素单体、链转移剂、引发剂混合均匀，在70-90℃反应2-3小时；