[发明专利]高抗渗性混凝土用聚合物及其制备方法

说明书

本发明提供了高抗渗性混凝土用聚合物及其制备方法，制备方法包括：在反应釜中加入4‑甲氧基丁‑2‑烯‑1‑醇和催化剂，通入惰性气体置换，然后升温至110‑115℃反应1‑1.5h；再降温至105℃，向反应器内通入环状单体和磺酸类单体，控制压力小于0.6MPa，通完后于100‑110℃反应2‑2.5h，降温出料，得到聚醚单体；将还原剂、引发剂、链转移剂和水配制成A液，将酸类物质和水配制成B液；升温至45～50℃，将A、B液滴加至容纳有步骤一制备的聚醚单体的反应釜中；滴加完后反应2‑3小时，再保温1‑1.5小时；加入中和剂，并补水至所需固含量，得到高抗渗性混凝土用聚合物。

技术领域

本发明属于建筑材料外加剂技术领域，具体涉及一种高抗渗性混凝土用聚合物及其制备方法。

技术背景

1980年，欧美各国制定了相关可挥发有机化合物的法律法规，在一定程度上限制了非水体系的使用，其原因主要是有机溶剂价格上涨以及对空气有污染、有毒，对人类健康及环境都有不良的影响。因此，从环保等角度来看，采用聚合物作为建筑材料外加剂，有着良好的发展前景。

但传统的聚合物在分子结构上有局限性：(1)亲水基团在极性较低或非极性的颗粒表面结合不牢固，易解吸而导致分散后粒子重新絮凝；(2)亲油基团不具备足够的碳链长度(最多为C18的衍生物)，不能产生足够的立体屏障效应以起到空间稳定作用，从而易发生沉淀。

专利CN104072012A公开了一种抗渗型混凝土减缩减水防水密实剂及其生产方法，它包括以下重量份数的原料，其中，固含量40％的高性能聚羧酸保坍剂48-54份；三氯化铁13-21份；葡萄糖酸钠5-10份；蔗糖3-5份；水10-15份；还包括0.05-0.5份的消泡剂和0.1-2.0份的引气剂；该专利能显著提高抗渗性、减缩性、抗渗性、减水率大、防水性、密实的效果，有效阻止水分子渗透，显著提高强度，抗渗级别达到12级，能使混凝土颗粒之间粘结更紧密且形成包裹而达到抗渗同时可减少收缩30％以上，尤其在恶劣环境下，可以减少收缩，对于有效控制开裂效果极为显著。

专利CN111592271A公开了一种混凝土内掺型防渗抗裂减缩剂及其制备方法，防渗抗裂减缩剂包含以下组分：碱改性硅藻土35～45重量份，氧化镁15～22重量份，蛭石13～20重量份，硼砂8～11重量份，六偏磷酸钠3～9重量份，柠檬酸改性淀粉7～13重量份。该专利所述的防渗抗裂减缩剂作为内掺剂掺入水泥应用于混凝土中，可以改善新拌混凝土的工作性能，降低混凝土在硬化过程中的收缩程度，同时还提高了硬化混凝土的抗压强度、抗拉强度、硬度、抗渗性等。

专利CN 111689733 A公开了一种低水化热混凝土及其制备方法，制备方法是：将细沙与废弃机油按预定比例加入搅拌锅中搅拌均匀以使废旧机油包裹在细沙表面，得到的混合物与水泥、矿物掺合料、粗集料按照预定质量比例加到搅拌机中搅拌均匀；将保坍剂融入到水中并搅拌均匀加入到上述混合物中继续搅拌，以使附着在细沙表面的废旧机油均匀的分布在浆体中，与水泥颗粒表面接触，从而可有效的减缓水泥与水的接触，进而达到抑制混凝土早期水化热的目的。

以上专利的混凝土外加剂在制备时并没有合理地考虑外加剂分子的空间构型，在做到抗渗增强的同时牺牲了混凝土砂浆的流动性，降低了混凝土的工作性能。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种高抗渗性混凝土用聚合物及其制备方法，能够使得混凝土兼具流动性和高抗渗性。

本发明的发明构思如下：制备一种高抗渗性混凝土用聚合物，采用的聚醚醇头为4-甲氧基丁-2-烯-1-醇，带有羟基和不饱和碳碳双键，先利用醇头带有的羟基与环氧单体反应制备400-600分子量的聚醚单体，制备的聚醚分子链有很好的柔顺性，能为聚合物分子提供很好的包覆性能。然后再将带有不饱和双键的聚醚分子链与酸类物质进行聚合反应制得聚合物分子，聚合物分子具有醚键结构，醚键可以穿插在水泥颗粒间，起到分散作用的同时吸附水分子防止渗透，因而使得混凝土能够兼具流动性和高抗渗性。

本发明为了实现上述目的，采用了以下方案：