[发明专利]一种非交联网状聚羧酸减水剂制备方法

说明书

本发明公开了一种非交联网状聚羧酸减水剂制备方法，其具体制备方法如下：采用过氧化物‑可聚合叔胺构建氧化还原引发体系引发不饱和聚醚大单体和不饱和酸类小单体进行自由基聚合反应得到非交联网状聚羧酸减水剂。上述反应生产所用原料品种极少及工艺简单，且网状聚羧酸结构大幅降低了聚醚侧链在泥土中插层吸附的情况，使其具有优异的抗泥、抗粉的能力；此外，该产品改善了聚羧酸系减水剂与混凝土材料的适应性，提高了水泥的分散性，在高减水的前提下又增强了混凝土的塑性保持能力和抑制泌水能力。

技术领域

本发明属于建筑材料水泥混凝土用聚羧酸系减水剂的技术领域，尤其涉及到过氧化物-可聚合叔胺构建氧化还原引发体系形成的双活性中心进行自由基聚合生成一种非交联网状的聚羧酸减水剂，即一种非交联网状聚羧酸减水剂制备方法。

背景技术

聚羧酸减水剂具有掺量低、减水率高、功能可调、分子可设计性强、绿色环保等优点，被广泛应用到混凝土建筑工程行业。然而，大量的工程实例及研究表明，与传统的萘系、氨基磺酸盐系及三聚氰胺系等第二代减水剂相比，聚羧酸系减水剂对骨料的含泥量更为敏感，骨料中的泥土会吸附聚羧酸减水剂，随着含泥量的增加，聚羧酸系减水剂掺量上升，减水分散能力下降、保坍效果变差，导致新拌混凝土的工作性大幅下降。但当骨料中含泥量变少时，聚羧酸减水剂在混凝土中会表现出较大的减水率，在实际拌和过程中会出现掺量波动较大、保水性不足、扒底、泌水、凝结时间过长和强度偏差大等现象。随着混凝土工业的不断发展和原材料资源的日益枯竭，越来越多混凝土搅拌站迫于原材料压力，不得不使用劣化的砂石资源，特别是大中城市，有很多搅拌站使用高含泥砂和尾矿砂以及二者的混合砂。这些含泥量较高的骨料对聚羧酸减水剂有着超强的吸附能力，对聚羧酸系减水剂的用量、混凝土的工作性能、力学强度以及耐久性等都会产生非常不利的影响。

总体来说，目前普通梳型结构聚羧酸系减水剂对泥土的适应性较差，现亟需从从聚羧酸减水剂分子结构本身出发，通过改变传统的聚羧酸减水剂的梳型结构，开发出一种对泥土适应能力强的聚羧酸减水剂，可以大大提高聚羧酸减水剂的在全国范围内的适用性，这对建筑行业的发展具有着重要意义。

非交联网状聚羧酸系减水剂的研制是对传统减水剂技术的突破，多数专利中描述的网状聚羧酸系减水剂主要是通过采用聚羧酸分子之间交联条件实现优异的性能，例如专利CN106046274A中公开了一种网状聚羧酸减水剂是通过二烯类胺将两个孤立的聚羧酸分子连接起来，增加聚羧酸分子空间位阻，实现聚羧酸结构从梳型到网状结构的变化。此发明生产工艺较为复杂，并且由于是将已经成型的聚羧酸分子通过二烯类胺交联形成网状结构，会使得网状结构聚羧酸分子出现分子量偏大，母液变稠减水率下降等现象；专利CN106519143A中公开了一种星型聚羧酸减水剂是通过双键的单体、季戊四醇三(3-巯基丙酸)酯、三乙醇胺三(3- 巯基丙酸)酯、葡萄糖四(3-巯基丙酸)酯和乙二胺四(乙酸-2-巯基乙酯)成核剂、引发剂、端双键聚氧乙烯醚为原料，聚合反应制得了星形聚羧酸减水剂。此发明所用的成核剂与水相容性较差，在所得成品中会出现未反应的成核剂漂浮在减水剂中。此外，反应所需温度较高，工业化条件苛刻，实际通过成核剂进行链转移效率并不高。

发明内容

本发明目的是为了丰富和改进现有技术的不足而提供一种生产工艺简单的非交联网状聚羧酸减水剂的制备方法。将不饱和聚醚大单体、不饱和酸类小单体在引发剂、具有链转移效果的还原剂共同作用下，进行自由基聚合反应得到的非交联网状聚羧酸减水剂。该反应生产原料及工艺简单，且网状结构大幅降低了聚羧酸系减水剂中聚醚侧链在泥土中插层吸附的情况，改善了聚羧酸系减水剂与混凝土材料的适应性，提高了水泥的分散性，在高减水的前提下又增强了混凝土的塑性保持能力和抑制泌水能力。

本发明的技术方案为：一种非交联网状聚羧酸减水剂制备方法，其具体步骤如下：