[发明专利]一种超早强型聚羧酸系减水剂及其制备方法和应用

说明书

本申请涉及一种超早强型聚羧酸系减水剂，其特征在于，其由下述原料组分制成：不饱和聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段胺醚、聚乙二醇单甲醚酯化物、不饱和一元羧酸、氨基不饱和酸酯、丙烯酰胺类单体、碱金属氢氧化物溶液、硫氰酸盐类早强剂、氧化剂、还原剂、链转移剂和水；所述聚乙二醇单甲醚酯化物为聚乙二醇单甲醚与不饱和一元羧酸在酸性条件下反应得到的酯化产物；所述氨基不饱和酸酯为不饱和一元羧酸与N,N‑二烷基乙醇胺的酯化产物。本申请还涉及超早强型聚羧酸系减水剂的制备方法及其应用。本申请的超早强型聚羧酸系减水剂促进了水泥水化，不添加任何活性增强掺合料，具有显著的经济效益、社会效益和环境效益；且制备工艺简单，操作方便。

技术领域

本申请涉及聚羧酸系减水剂技术领域，具体涉及一种超早强型聚羧酸系减水剂，所述超早强型聚羧酸系减水剂的制备方法，以及所述超早强型聚羧酸系减水剂在制备混凝土预制构件中的应用。

背景技术

聚羧酸减水剂是第三代高性能混凝土外加剂，具有高减水率、保坍性能优异、掺量低、适应性好、泌水率低、氯离子含量及碱含量低、绿色环保等优点，非常适用于配制耐久性好的高性能高强度混凝土，已经广泛应用于各种混凝土工程。但目前使用普通聚羧酸减水剂配制的混凝土水泥水化慢，凝结时间长，特别是在冬季施工，由于其早期强度增长缓慢，限制了其在寒冷环境下的应用和在预制构件领域中的应用。

为了提高混凝土早期强度，提高预制构件生产效率，加快模板周转速率，不仅要求聚羧酸减水剂具有很好的减水分散作用，还要求能够缩短混凝土的凝结时间，提高早期强度，一般采用降低水胶比、提高水泥标号或水泥用量的方法，以及添加早强剂的技术途径尽量提高混凝土的早期强度。前一种方法提高混凝土的成本。而掺加氯盐类早强剂增加氯离子含量，导致钢筋锈蚀程度增加，掺加硫酸盐类早强剂会加速碱集料反应，掺加醇胺类早强剂的添加量难于控制，量少时早强作用不明显，量多时导致混凝土严重缓凝。

目前还没有一种适应性强、工艺简单、性能优异的超早强型聚羧酸系减水剂。可见，开发一种超早强型聚羧酸系减水剂具有显著的技术经济效益。

发明内容

本申请之目的在于克服了现有聚羧酸系减水剂延缓水泥水化，早期强度发展缓慢的缺陷，而提供了一种超早强型聚羧酸系减水剂。本申请的超早强型聚羧酸系减水剂促进了水泥水化，不添加任何活性增强掺合料，具有显著的经济效益、社会效益和环境效益；且制备工艺简单，操作方便。

本申请之目的还在于提供一种超早强型聚羧酸系减水剂的制备方法。

本申请之目的还在于提供一种超早强型聚羧酸系减水剂在制备预构件中的应用。

为了解决上述技术问题，本申请提供以下技术方案。

在第一方面中，本申请提供一种超早强型聚羧酸系减水剂，其特征在于，其由下述原料组分制成：不饱和聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段胺醚、聚乙二醇单甲醚酯化物、不饱和一元羧酸、氨基不饱和酸酯、丙烯酰胺类单体、碱金属氢氧化物溶液、硫氰酸盐类早强剂、氧化剂、还原剂、链转移剂和水；

其中，所述聚乙二醇单甲醚酯化物为聚乙二醇单甲醚与不饱和一元羧酸在酸性条件下反应得到的酯化产物；

其中，所述氨基不饱和酸酯为不饱和一元羧酸与N,N-二烷基乙醇胺的酯化产物。

在第一方面的一种实施方式中，所述聚乙二醇单甲醚酯化物通过下述方法来制备：

S101:按重量份计，将80-130份聚乙二醇单甲醚、3-8份不饱和一元羧酸、1-5份浓硫酸和0.2-2.0份阻聚剂置于第一反应装置中，于100-140℃下恒温反应3～6h；

S102:停止反应后减压蒸馏出未反应的不饱和一元羧酸，即得到所述聚乙二醇单甲醚酯化物。

在第一方面的一种实施方式中，所述氨基不饱和酸酯通过以下方法来制备：