[发明专利]一种适用于低品质骨料的高适应性聚羧酸减水剂的制备方法

说明书

本发明公开了一种适用于低品质骨料的高适应性聚羧酸减水剂的制备方法，所述高适应性聚羧酸减水剂由不饱和聚氧乙烯醚单体a、不饱和羧酸单体b、不饱和磷酸酯单体c按摩尔比1:(3.0‑4.5):(0.5‑1.0)在氧化还原引发剂和链转移剂作用下通过水溶液自由基聚合反应制得，其中氧化剂、还原剂、链转移剂用量分别为单体总用量的0.4‑1.2％、0.1‑0.5％、0.2‑0.8％。本发明所述制备方法具有工艺简单、条件易控、反应时间短、能耗低等优点，所制备的高适应性聚羧酸减水剂对于应用于砂石骨料品质差、含泥量高及机制砂混凝土中具有极高的适应性，表现出优异的分散性能和坍落度保持能力。

技术领域

本发明属于建筑材料混凝土减水剂技术领域，具体涉及一种适用于低品质骨料的高适应性聚羧酸减水剂的制备方法。

背景技术

聚羧酸减水剂是继木质素磺酸盐减水剂、萘系高效减水剂之后兴起的新一代高性能减水剂，因具有低掺量、高减水率、高保坍性、分子结构可调、绿色环保等优点，现已被广泛应用于混凝土中。但是近年来砂石资源短缺、品质劣化，含泥量高、含石粉量高和级配差等低品质骨料对聚羧酸减水剂的分散性和分散保持性产生极大影响，新拌混凝土工作性大幅下降、坍落度和扩展度损失快、强度下降等问题严重影响混凝土的输送、泵送及施工。因此，开发出一种对低品质骨料具有较高适应性的聚羧酸减水剂具有重要的意义。

专利CN104861127B公开了一种抗泥型聚羧酸减水剂的制备方法及其应用。通过异丁烯醇聚氧乙烯醚、马来酸酐-β-环糊精、丙烯酸、苯乙烯基甲酸酯在水溶液中进行共聚反应得到。该方法将β-环糊精引入聚羧酸产品中，其分子结构为杯状结构，具有良好的抗泥性能和经时保塑性能，生产过程绿色环保。但该反应中马来酸酐-β环糊精单体合成转化率低，聚合反应活性差，苯乙烯基甲酸酯单体又难以溶进水相体系中，导致聚合反应可控性差，易沉淀。

专利CN103803846B公开了一种抗泥抗盐型聚羧酸减水剂的制备方法，通过不饱和聚醚、不饱和酸、不饱和酸酐、硅烷单体的共聚反应即得所述抗泥抗盐减水剂，该产品能够大大提高水泥在混凝土中的适应性，提升抗泥抗盐的效果，同时具有低掺量、高减水率、低坍落损失度等优点。但该方法需要使用大量昂贵的硅烷单体做原料，成本高，不利于工业化。

目前，大多数针对高含泥量天然砂和机制砂设计的聚羧酸减水剂以乙烯醇类4C(甲基烯丙基聚氧乙烯醚HPEG)和5C(异戊烯基聚氧乙烯醚TPEG)大单体进行合成，受其不饱和双键反应活性低的影响，聚合反应一般需在高温条件下进行，氧化还原剂引发体系虽然实现了常温聚合，但反应时间也达3-5h，生产周期长，能耗高，且HPEG和TPEG合成的聚羧酸减水剂仍难以解决机制砂新拌混凝土工作性差的问题。

发明内容

为了解决现有技术中存在的缺点和不足，本发明使用了具有高反应活性的大单体乙二醇单乙烯基聚乙二醇醚(EPEG)和对黏土有吸附作用的不饱和磷酸酯，同时提供一种反应时间短、能耗低，对低品质骨料具有超高适应性的聚羧酸减水剂的制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种适用于低品质骨料的高适应性聚羧酸减水剂的制备方法，包括以下步骤：

S1：滴加液A、B的配置：将不饱和羧酸单体b、不饱和磷酸酯酯c、链转移剂和去离子水混合均匀作为滴加液A；将还原剂和去离子水混和均匀作为滴加液B，备用；

S2：将去离子水、不饱和聚氧乙烯醚单体a加入反应釜内，常温下搅拌使其充分溶解，而后将其温度调控在10-30℃，加入少量起酸度调节作用的不饱和羧酸单体b，搅拌均匀；

S3：在10-30℃起始反应温度下，向步骤S2所得混合液中依次加入1％浓度的铁系催化剂、氧化剂，搅拌5min后开始匀速滴加A液和B液，滴加时间45-90min，控制反应液最高温度不超过40℃，B液晚于A液15min滴完，滴加结束后熟化反应30-60min；