[发明专利]具有优良减水性的聚羧酸减水剂及其制备方法

说明书

一种具有优良减水性的聚羧酸减水剂及其制备方法，其由以下单体聚合而成：单体A为不饱和聚醚，单体B为端基含有马来酸酐的多元醇聚合物，单体C为不饱和羧酸；单体D为含有甲基丙烯酸2‑乙磺酸酯钠；其中，单体A的分子量为2000‑5000，单体B的分子量为1000‑4000。本发明通过调整聚合单体的种类获得的聚羧酸减水剂，提高了羧酸基团的含量，协同两种长侧链的空间位阻大大提高了其减水性能。

技术领域

本发明属于减水剂领域，具体涉及到一种具有优良减水性的聚羧酸减水剂及其制备方法。

背景技术

减水剂是一种在维持混凝土坍落度不变的条件下，能减少拌合用水量的混凝土外加剂。在混凝土拌合物中加入减水剂对水泥颗粒有分散作用，还具有改善水泥工作性，减少单位用水量，及改善混凝土拌合物的流动性等作用。

聚羧酸减水剂包括带负电的亲水基和疏水长链两部分。当聚羧酸减水剂加入到水泥分散体系中时，亲水基团在水泥颗粒表面形成双电层，双电层产生静电斥力，起到分散作用；疏水链的一端吸附于水泥颗粒表面，产生空间位阻作用，从而起到减水作用。聚羧酸能减水剂作为第三代混凝土减水剂，具有减水率高、掺量低、分子结构设计自由度大、分散性好、保坍性好、适用范围广、绿色环保等优点，是现阶段混凝土外加剂领域的研究热点以及发展趋势。

现阶段聚羧酸减水剂常使用聚醚大单体有甲氧基聚氧乙烯醚(MPEG)、烯丙醇聚氧乙烯醚(APEG)、甲基烯丙醇聚氧乙烯醚(HPEG)以及4-羟丁基乙烯基聚氧乙烯醚(VPEG)。但是，现有的聚羧酸减水剂的减水性能仍然有待提高，如何提高其减水性能也是目前研究学者的研究热点。

CN109400822A公开了一种保坍型聚羧酸减水剂母液的制备方法，该方法以不饱和大单体、不饱和酸在引发剂、还原剂和链转移剂的作用下，进行水相自由基聚合，然后加入有机硅烷偶联剂工业生产过程中的副产物环氧化合物进行环氧开环酯化反应获得；通过调整聚羧酸减水剂侧链的长度和密度，改善了聚羧酸的保坍性能；但是该方法获得聚羧酸减水剂其减水性能不佳，仍旧有待提高。

CN109970927A公开了一种早强性能和保坍性能优异的聚羧酸减水剂，通过自由基聚合，在其分子中引入长侧链，并且主链上接枝羧基、磺酸基、酯基、磷酸基和酰胺基等活性基团，各基团协同作用，使得产品的减水性能、坍落度保持性和早期强度均得到了改善，但是其减水性能改善效果不佳。

CN105236803B公开了一种新型聚羧酸减水剂及其制备方法，该聚羧酸减水剂由聚烷氧烯基长链不饱和单体、不饱和羧酸、链转移剂、氧化剂、还原剂、水和微交联剂制备获得，得到的聚羧酸减水剂能够有效降低坍落度的经时损失，但是其减水性能改善效果有限。

CN109575198A公开的聚羧酸减水剂在分子中引入了能够促进水泥水化的氨基基团和硅烷组分，使得在应用过程中从减水剂加入开始就作用于水泥活性组分，促进其水化速度，提高其水化程度，从而提高混凝土的早期强度和后期强度；但是该聚羧酸减水剂的减水性能并没有获得有效提高。

发明内容

基于此，本发明提供了一种具有优良减水性的聚羧酸减水剂，包括了以下内容：

一种具有优良减水性的聚羧酸减水剂，所述减水剂包括以下单体共聚形成：

单体A为不饱和聚醚，其中，单体A的分子量为2000-5000；

单体B为端基含有马来酸酐的多元醇聚合物，其中单体B的分子量为1000-4000；

单体C为不饱和羧酸；

单体D为含有甲基丙烯酸2-乙磺酸酯钠。