[发明专利]一种针对高标号混凝土起始反应慢的聚羧酸减水剂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种针对高标号混凝土起始反应慢的聚羧酸减水剂及其制备方法，其由乙二醇单乙烯基聚乙二醇醚、不饱和酸、改性甜菜碱、不饱和酯、链转移剂、引发剂、还原剂自由基聚合而成。在聚羧酸侧链中引入了适当的新型功能单体改性甜菜碱和含多羟基或多羧基的不饱和酯，提高了聚羧酸分散水泥的速度，解决了高标号混凝土起始反应慢的问题，改善混凝土工作性能，同时发挥了乙二醇单乙烯基聚乙二醇醚单体的优势。

技术领域

本发明涉及针对高标号混凝土起始反应慢的聚羧酸减水剂及其制备方法，属于混凝土外加剂技术领域。

背景技术

社会经济的飞速发展为建筑业创造了更加广阔的市场，同时也要求混凝土向高强度、超强度方向发展，混凝土高强度可以通过适当降低水胶比，适当使用减胶剂实现，但是主要还是依靠胶凝材料。胶凝材料用量高，水用量少就会导致混凝土粘度高，泵送困难，这是高标号混凝土经常遇到的问题。最近技术员在验证高标号混凝土配方中又遇到了一个难题，通常高标号混凝土在预拌的时候大生产搅拌60-90s就完全可以出机，但是有些地材的水泥大生产延长搅拌时间到120s还是无法放料，提高外加剂用量也改善不了，后期又容易出现泌水离析情况，这样就无形中延长了混凝土生产时间，影响工地正常施工，加重了拌合楼人员的工作量等。

专门针对高标号混凝土起始反应慢的聚羧酸减水剂的相关专利及文献还未报道过。面对这种高标号混凝土起始反应慢的情况，通常会提高用水量和使用降粘剂来解决。用水量的提高必然会对强度造成一定程度的影响，降粘剂的使用只是对于泵送性有所改善，但对于初始减水反应慢的情况还是不能改善，最终问题还是要归结于减水剂与水泥的适应性，从减水剂本质出发，从减水剂的结构设计上出发，激发减水剂与水泥的快速作用。

发明内容

本发明所需要解决的技术问题是，针对现有技术的不足之处而提供一种针对高标号混凝土起始反应慢的聚羧酸减水剂及其制备方法。本发明所制备的针对高标号混凝土起始反应慢的聚羧酸减水剂与各种水泥和各种高标号的混凝土都有很好的适应性，搅拌时间控制在60～80s，出机时混凝土流动性都有改善，后期不会出现反增长现象。在提高乙二醇单乙烯基聚乙二醇醚单体转化率的同时提高减水性能和保持性能。

为实现上述目的，本发明提供了一种针对高标号混凝土起始反应慢的聚羧酸减水剂，其结构式为：

式中，a，b，c，d为相应单体单元的摩尔数，a：b：c：d＝3.5～4.5：0.8～1.2：1～1.5：0.8～1.2；n为重复单元的摩尔数，n为50～70的整数。式中，R1选自-H，-CH₃或-COOH；R2选自-COOH，-CONH(CH₃)₂CH₂SO₃H或苯磺酸基；R3选自-H或-COOH；R4选自柠檬酸、萄萄糖、糖蜜、白糖或水杨酸。

进一步地，所述的一种针对高标号混凝土起始反应慢的聚羧酸减水剂结构式由乙二醇单乙烯基聚乙二醇醚、不饱和酸、改性甜菜碱、不饱和酯、链转移剂、引发剂、还原剂自由基聚合而成；所述的乙二醇单乙烯基聚乙二醇醚、不饱和酸、改性甜菜碱、不饱和酯、链转移剂、引发剂、还原剂的摩尔比为1～1.5：3.5～4.5：0.8～1.2：0.8～1.2：0.02～0.5：0.1～1：0.01～0.2。

进一步地，所述乙二醇单乙烯基聚乙二醇醚的单体活性高，所制备的减水剂的减水率及保持性都是目前市面上最好的，转化率也很高，但是最大的弊端就是初始反应慢。

进一步地，所述的不饱和酸为马来酸、富马酸、衣康酸、丙烯酸、甲基丙烯酸、对苯乙烯磺酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸中的一种或几种；

进一步地，所述的改性甜菜碱为甜菜碱与丙烯酰氯摩尔比为1:1进行酰氯化反应的产物；

进一步地，所述的不饱和酯为柠檬酸、萄萄糖、糖蜜、白糖、水杨酸与丙烯酰氯摩尔比为1:1进行酰氯化反应的产物；