[发明专利]一种抗泥型聚羧酸系高性能减水剂及其制备方法和应用

说明书

本发明的抗泥型聚羧酸系高性能减水剂及其制备方法和应用属于混凝土用聚羧酸减水剂技术领域，减水剂由以下重量份的原料制得：甲基丙烯聚乙二醇醚25–32份、乙烯基环硅氧烷0.8–1.2份、不饱和酸类单体25–32份、丙烯酸羟乙酯17–25份、丙烯酰胺7–12份、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵10–15份、链转移剂1–1.5份、引发剂1.5–2.5份、二甲基亚砜适量。减水剂的制备工艺操作简单，反应条件容易控制，产品性能稳定，产品为绿色环保的水溶性高分子。该制备方法简单合理、效率高、成本低。聚羧酸减水剂混凝土适应性强、抗泥性好、混凝土和易性好、保坍性能好。

技术领域

本发明属于混凝土用聚羧酸减水剂技术领域，具体为一种抗泥型聚羧酸系高性能减水剂及其制备方法和应用。

背景技术

聚羧酸高性能减水剂(PCE)因具有分子结构可设计性好、混凝土减水率高、经时保坍性能好、环境友好、耐久性优越等一系列优点，已逐渐取代其他类型减水剂，发展成为新一代应用广泛的高性能减水剂。随着我国建筑行业的快速发展，大量优质的混凝土原材料被消耗，越来越多的混凝土工程被迫使用质量较差的含泥量高的砂石料。但聚羧酸减水剂对砂石中的含泥量具有较强的敏感性，主要表现为PCE减水剂掺量升高，导致混凝土减水率和保坍性能急剧降低，强度降低等。在骨料含泥量高的情况下，单纯提高PCE的掺量已不能有效解决混凝土流动性差、损失快等问题，这是一直制约PCE在预拌混凝土行业进一步推广应用的重要原因。虽然可通过提高其掺量缓解此现象，但这又带来了混凝土凝结时间延长、抗压强度比较低、成本过高等问题。目前随着市场需求不断开拓和研究开发的不断深入，PCE急需从早期的减水型、保坍型，向着缓释型、早强型、抗泥型、高和易性型、降黏型等不同功能化应用发展。

发明内容

本发明的目的在于提供一种抗泥型聚羧酸系高性能减水剂及其制备方法和应用，以解决在使用含泥量高的砂石制备混凝土时，导致聚羧酸减水剂掺量高、混凝土凝结时间长、抗压强度比较低、成本过高的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种抗泥型聚羧酸系高性能减水剂，由以下重量份的原料制得：甲基丙烯聚乙二醇醚25–32份、乙烯基环硅氧烷0.8–1.2份、不饱和酸类单体25–32份、丙烯酸羟乙酯17–25份、丙烯酰胺7–12份、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵10–15份、链转移剂1–1.5份、引发剂1.5–2.5份、二甲基亚砜适量。

优选地，甲基丙烯聚乙二醇醚的分子量为2000–2400。

优选地，所述乙烯基环硅氧烷为三甲基三乙烯基环三硅氧烷、四甲基四乙烯基环四硅氧烷、五甲基五乙烯基环五硅氧烷中的任意一种。

优选地，所述不饱和酸类单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸中的任意一种。

优选地，所述链转移剂为2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯、3-巯基丙酸异辛酯、十二烷基硫醇中的任意一种。

优选地，所述引发剂为过氧化二苯甲酰、叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯、过氧化苯甲酸叔丁酯中的任意一种。

优选地，所述抗泥型聚羧酸系高性能减水剂的分子为多臂结构。

另外，本发明还提供了上述抗泥型聚羧酸系高性能减水剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤一，将甲基丙烯聚乙二醇醚和乙烯基环硅氧烷溶于部分二甲基亚砜中形成底料；

步骤二，将不饱和酸类单体、丙烯酸羟乙酯、丙烯酰胺、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、链转移剂溶于部分二甲基亚砜中形成A料；

步骤三，将引发剂溶于部分二甲基亚砜中形成B料；

步骤四，将底料升温至62°-68°，往底料中同时匀速滴加A、B料，滴加完成后在62°-68°的条件下保温3.0h；

步骤五，待保温结束，将溶液降温至室温，透析去除杂质，然后去除溶剂，即得到抗泥型聚羧酸系高性能减水剂。