[发明专利]一种快硬早强型聚羧酸减水剂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种快硬早强型聚羧酸减水剂，包括单体A、单体B、单体C、单体D、单体E、单体F，按摩尔比为1:(4.0～5.0):(0.01～0.2):(0.05～0.1):(0.01～0.05):(0.02～0.04)，在水溶液中，加入引发剂、链转移剂和低温激发剂，利用自由基共聚反应合成分子量为100000～120000的聚合物。本发明提供的快硬早强型聚羧酸减水剂减水率高，可促进水泥早期水化反应，缩短混凝土凝结时间，大幅提高混凝土的早期强度，满足混凝土预制构件对早期强度要求高的生产需求。

技术领域

本发明涉及混凝土外加剂领域，特别涉及一种快硬早强型聚羧酸减水剂及其制备方法。

背景技术

聚羧酸系高性能减水剂，是由含有羧基的不饱和单体和其他单体共聚而成，使混凝土在减水、保坍、增强、收缩及环保等方面具有优良性能的系列减水剂。聚羧酸减水剂拥有梳状结构分子，主链上带有多个活性基团，而且极性强，侧链上集聚了多种亲水性活性基团，具有较高空间位阻效应。聚羧酸系减水剂在实际应用中，具有诸多优点：掺量小，减水率高，分子结构任意调控性强，混凝土坍落度损失小，分散保持性好，混凝土收缩率小。聚羧酸系减水剂在制备、使用过程中，不使用有毒有害原料，不污染环境，绿色环保，将成为混凝土外加剂的主流产品。

当前，我国建筑行业正大力推进以装配式建筑为核心的建筑产业现代化。建筑产业现代化是以发展装配式建筑为切入点，以工业化、信息化为驱动力，通过建造方式变革和产业链协同创新推动建筑产业转型升级和持续健康发展，实现减少资源能源消耗、减少环境污染、减少现场作业、提升建筑品质、提升劳动生产效率、提升综合效益的目标。

而装配式建筑的核心是预制构件的工厂化生产，工厂化生产预制混凝土构件时，往往希望混凝土强度能快速发展，从而加快模板周转，提高施工效率。采用蒸汽养护加速混凝土早期强度发展是目前通常采取的方式之一，但蒸汽养护需增加设备投入，消耗大量能源，排出有害气体，污染环境。研究开发一种快硬早强型聚羧酸减水剂，加快混凝土早期强度发展，缩短蒸汽养护时间甚至免去蒸汽养护，对节约成本和环境保护有重要意义。

发明内容

本发明的目的是针对现有产品和技术的不足，提供一种快硬早强型聚羧酸减水剂，其减水率高，可促进水泥早期水化反应，缩短混凝土凝结时间，大幅提高混凝土的早期强度，满足混凝土预制构件对早期强度要求高的生产需求。

本发明的技术方案是：一种快硬早强型聚羧酸减水剂，包括单体A、单体B、单体C、单体D、单体E、单体F，按摩尔比为1:(4.0～5.0):(0.01～0.2):(0.05～0.1):(0.01～0.05):(0.02～0.04)，在水溶液中，加入引发剂、链转移剂和低温激发剂，利用自由基共聚反应合成分子量为100000～120000的聚合物，其结构分子式为：

其中，m₁为37～45，m₂为150～225，m₃为0.37～9，m₄为1.85～4.5，m₅为0.37～2.25，m₆为0.74～0.9，n为50～55。

上述分子结构式是依据所用的原材料、用量、最终产物的分子量计算得到。

所述单体A为分子量是2300～2400的异戊烯醇聚氧乙烯醚；

所述单体B为丙烯酸、马来酸酐、衣康酸、甲基丙烯酸或马来酸；

所述单体C为丙烯酰胺基丙基三甲基氯化铵或丙烯酰胺基乙基二甲基氯化铵；

所述单体D为丙烯酰胺或马来酰亚胺。

所述单体E为2-甲基-2-丙烯酸-2-羟乙基酯磷酸酯、丙烯酸-2-羟乙基酯或甲基丙烯酸羟乙基酯。

所述单体F为2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸或2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠。