[发明专利]一种用于聚羧酸减水剂的泥土牺牲剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种用于聚羧酸减水剂的泥土牺牲剂及其制备方法。所述用于聚羧酸减水剂的泥土牺牲剂的制备方法，包括如下步骤：(1)在保护气氛下，将苯乙烯和乙醇混合搅拌，升温到40～45℃并分批加入引发剂A，同时加入丙烯酸和甲基烯丙醇进行反应，反应后升温到88～92℃，将多余的乙醇和水分除去后得中间产物；(2)将引发剂B加入到步骤(1)所述中间产物中，搅拌并升温到90～95℃，加入环氧乙烷进行反应，反应结束后加水稀释，调节体系pH＝5～7即可。本发明所述泥土牺牲剂能有效抑制泥土逐渐吸水膨胀，从而降低混凝土的需水量而改善混凝土损失快、泵损大问题，进一步改善混凝土硬化后开裂、强度低、耐久性差等问题。

技术领域

本发明属于混凝土外加剂领域，特别涉及一种用于聚羧酸减水剂的泥土牺牲剂及其制备方法。

背景技术

聚羧酸减水剂因其具有减水率高、与水泥适应性好、性价比高，以及以其制备的混凝土坍落度保持性好、收缩率低、耐久性好等特点，已成为混凝土中使用量最大的外加剂品种。然而，随着我国高速、高铁、房地产、市政设施、水利水电等项目工程的迅速发展，混凝土的需求量巨大，进而导致生产混凝土用的砂石骨料消耗巨大，优质的砂石骨料越来越紧缺，砂石骨料劣化趋势越来越明显，主要表现在含泥、风化岩的砂石骨料用量越来越多。以高含泥量的砂石骨料生产的混凝土时，会显著降低聚羧酸减水剂的分散性能，主要表现在混凝土损失快、泵损大、混凝土硬化后开裂、强度低、耐久性差等系列问题。

目前，为解决高含泥量砂石骨料用于混凝土生产导致的系列混凝土施工及质量问题，很多专家、学者对抗泥型聚羧酸减水剂进行了深入研究与实践，例如：申请号为202010017135.4的中国专利公开了一种抗泥剂及其制备方法；申请号为201910922336.6的专利公开了一种蓖麻油基季铵盐抗泥剂及其制备方法；申请号为201910625668.8的专利公开了一种适用高含泥量混凝土的抗泥剂制备方法；申请号为201810689009.6的专利公开了一种基于壳聚糖的保坍型抗泥剂；申请号为 201810401727.9的专利发明了一种季铵盐型混凝土抗泥剂及其制备方法。以上专利文献提高聚羧酸减水剂耐泥性能的主要途径和缺点有以下几种：一、在聚羧酸减水剂中复配无机盐、简单有机物的办法加以解决，但该方法抗泥效果有限；二、通过化学改性得到具有抗泥性能抗泥剂，但基本停留在试验阶段，尚未实现产业化应用。目前，通过分子结构设计、化学合成的用于聚羧酸减水剂的泥土牺牲剂还未见报道。

发明内容

针对现有技术中的不足和缺点，本发明的首要目的在于提供一种用于聚羧酸减水剂的泥土牺牲剂。

本发明的另一目的在于提供上述一种用于聚羧酸减水剂的泥土牺牲剂的制备方法。

该制备方法以无水乙醇为介质，以双氧水为引发剂，制备聚乙烯、丙烯酸和甲基烯丙醇三元共聚物后，在碱性介质催化下，在分子主链的醇羟基上接枝一定长度的环氧支链，最终合成出与聚羧酸减水剂结构相似，但分子量相对较小，又在主链上规则性的接入疏水性很强的苯环。其与聚羧酸减水剂复配使用于用高含泥量砂石骨料生产混凝土时，其会被泥土优先吸附，因其分子上的苯环基团强烈的疏水性而有效抑制泥土逐渐吸水膨胀，从而降低混凝土的需水量而改善混凝土损失快、泵损大问题，并进一步改善混凝土硬化后开裂、强度低、耐久性差等问题。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种用于聚羧酸减水剂的泥土牺牲剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)在保护气氛下，将苯乙烯和乙醇混合搅拌，升温到40～45℃并分批加入引发剂A，与此同时，加入丙烯酸和甲基烯丙醇进行反应，反应后升温到88～92℃，将多余的乙醇和水分除去后得到中间产物；

(2)将引发剂B加入到步骤(1)所述中间产物中，搅拌并升温到90～95℃，再加入环氧乙烷进行反应，反应结束后加水稀释，调节体系的pH＝5～7即可。

优选的，步骤(1)所述保护气氛为氮气气氛。