[发明专利]一种聚羧酸减水剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种聚羧酸减水剂及其制备方法和应用，该减水剂包括以下重量份组分：异丁烯醇聚氧乙烯醚80～140份、双氧水5～12份、抗坏血酸3～10份、富马酸3～12份、三异丙醇胺3～7份和水150～200份。本发明制得的聚羧酸减水剂解决了现有的常规减水剂减水率低、流动性差的问题。

技术领域

本发明涉及减水剂技术领域，具体涉及一种聚羧酸减水剂及其制备方法和应用。

背景技术

目前，混凝土仍然是建筑工业中最主要、最大宗的建筑材料。近年来随着我国建筑业的发展，高标号混凝土正以其强度高、整体性好、自重小的特点，逐步进入建设市场，尤其在桥梁工程中得到大量的应用。但由于釆用了较低的水胶比和较大的胶凝材料量，高标号混凝土在应用中存在粘度较大，流动速度慢的问题。

减水剂最大的特点是在保持混凝土坍落度不变的情况下，能减少拌和用水量，改善混凝土的流动性，减少单位水泥用量等。而常规减水剂在混凝土使用过程中往往减水率较低、流动性和保塌性差，严重影响混凝土性能和施工效率。而聚羧酸减水剂因其具有的较高减水率和良好的流动度保持性，广泛用于铁路、公路、桥梁、隧道、工业与民用建筑、大坝等工程，应用在砂浆产品中大大改善了砂浆的流动性、施工性以及强度等，已成为高性能混凝土必不可少的组分之一。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供了一种聚羧酸减水剂及其制备方法和应用，解决了现有的常规减水剂减水率低、流动性和保塌性差的问题。

为实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种聚羧酸减水剂，包括以下重量份组分：异丁烯醇聚氧乙烯醚80～140份、双氧水5～12份、抗坏血酸3～10份、富马酸3～12份、三异丙醇胺3～7份和水150～200份。

进一步，包括以下重量份组分：异丁烯醇聚氧乙烯醚100份、双氧水10份、抗坏血酸5份、富马酸5份、三异丙醇胺5份和水182份。

进一步，异丁烯醇聚氧乙烯醚浓度为98～99.5wt％，双氧水浓度为28～33wt％，抗坏血酸浓度不小于99.7wt％，富马酸浓度不小于99.5wt％，三异丙醇胺浓度为80～90wt％。

进一步，异丁烯醇聚氧乙烯醚浓度为99wt％，双氧水浓度为30wt％，抗坏血酸浓度为99.7wt％，富马酸浓度为99.5wt％，三异丙醇胺浓度为85wt％。

上述聚羧酸减水剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)将异丁烯醇聚氧乙烯醚、双氧水和水混合搅拌均匀至透明，得混合液；

(2)将富马酸和抗坏血酸分别溶于水后，与三异丙醇胺同时滴加在步骤(1)所得混合液中，并反应2～2.5h；

(3)在步骤(2)反应后的溶液中，加入浓度为30wt％的氢氧化钠溶液进行中和，使得pH值为6～7.5，得聚羧酸减水剂。

上述的聚羧酸减水剂在水泥制备中的应用。

进一步，聚羧酸减水剂添加量为水泥重量的3～5％。

综上所述，本发明具有以下优点：

1、本发明提供了聚羧酸减水剂的具体组分，在其各个组分中，异丁烯醇聚氧乙烯醚为聚合单体，双氧水和抗坏血酸为引发剂，富马酸提供小单体，三异丙醇胺作为分子量调节剂使用；双氧水和抗坏血酸作为化学反应的催化剂，大分子单体物质——异丁烯醇聚氧乙烯醚在催化剂的作用下与小分子单体物质——富马酸发生化学合成作用形成高分子聚合物，三异丙醇安作为分子调节剂协调高分子聚合物合成，最终形成聚羧酸系减水剂。由于高分子聚合物主链长，羧基、羟基等基团分布多，聚羧酸系减水剂通过主链吸附在水泥颗粒上，羧基、羟基等离子基团吸附在水泥颗粒上起锚固作用悬挂于溶液中，并盘绕在一起。吸附量增大，其分散能力越大，水泥浆流动性越大。