[发明专利]一种水性环氧酯改性的聚羧酸减水剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种水性环氧酯改性的聚羧酸减水剂及其制备方法和应用。所述聚羧酸减水剂的制备原料包括：水性环氧酯、聚氧乙烯醚、丙烯酸、2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸、引发剂、分子量调节剂、pH调节剂和去离子水。本发明的聚羧酸减水剂，创造性的向其中加入水性环氧酯，通过其中各原料之间的相互作用，并进一步控制各原料之间的特定比例，使聚羧酸减水剂既具有一定的减水率又能保证后期具有好的强度，且表面张力降低，具有较好的减缩性，进而改善混凝土的后期收缩，工艺步骤简单易操作，反应条件比较温和，所用到的生产设备比较简单，且制备过程不会产生污染，生产效率较高，有助于降低生产成本。

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，具体涉及一种水性环氧酯改性的聚羧酸减水剂及其制备方法和应用。

背景技术

减水剂是一种在维持混凝土坍落度基本不变的条件下，能减少拌合用水量的混凝土外加剂。大多属于阴离子表面活性剂，有木质素磺酸盐、萘磺酸盐甲醛聚合物等。加入混凝土拌合物后对水泥颗粒有分散作用，能改善其工作性能，减少单位用水量，改善混凝土拌合物的流动性，或是减少单位水泥用量。

其中，聚羧酸减水剂具有良好的综合技术性能优势，且制备过程绿色环保，并可以通过分子设计控制性能等。聚羧酸减水剂在我国的研制开发和推广应用的进程非常迅速，已经成为混凝土外加剂的主流产品。减水剂通过降低孔溶液表面张力来降低混凝土收缩，效果较好，但是价格昂贵，不利于大范围推广。目前，聚羧酸减水剂已大规模应用于国家大型水利、桥梁、核电、铁路工程，并取得了显著的效果。

当前，随着建筑技术的发展，对混凝土强度流动性提出了更高的要求，提高强度和减少后期混凝土的收缩是目前聚羧酸减水剂的发展方向。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明提供一种水性环氧酯改性的聚羧酸减水剂及其制备方法和应用，通过在聚羧酸减水剂分子中引入环氧基团，使得所制备的聚羧酸减水剂既具有一定的减水率又能保证后期具有好的强度，且能够改善混凝土的后期收缩，制备过程工艺步骤简单易操作，且不会产生污染。

本发明第一方面提供了一种水性环氧酯改性的聚羧酸减水剂，所述聚羧酸减水剂的制备原料包括：水性环氧酯、聚氧乙烯醚、丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、引发剂、分子量调节剂、pH调节剂和去离子水。

本发明提供的水性环氧酯改性的聚羧酸减水剂，创造性的向其中加入水性环氧酯，通过其中各原料之间的相互作用，使得所制备的聚羧酸减水剂既具有一定的减水率又能保证后期具有好的强度，且表面张力降低，使其具有较好的减缩性，进而改善混凝土的后期收缩。

根据本发明所述的聚羧酸减水剂的一些实施方式，所述制备原料中各物质的重量份数为：水性环氧酯100～400重量份、聚氧乙烯醚470～510重量份、丙烯酸3～15重量份、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸5～12重量份、引发剂4～6重量份、分子量调节剂3～7重量份、pH调节剂20～30重量份和去离子水470～530重量份。

根据本发明所述的聚羧酸减水剂的一些实施方式，所述水性环氧酯的重量份数可以为：100重量份、120重量份、140重量份、160重量份、180重量份、200重量份、220重量份、240重量份、260重量份、280重量份、300重量份、320重量份、340重量份、360重量份、380重量份、400重量份，以及它们之间的任意值。

根据本发明所述的聚羧酸减水剂的一些实施方式，所述聚氧乙烯醚的重量份数可以为：470重量份、480重量份、490重量份、500重量份、510重量份，以及它们之间的任意值。

根据本发明所述的聚羧酸减水剂的一些实施方式，所述丙烯酸的重量份数可以为：3重量份、4重量份、5重量份、6重量份、7重量份、8重量份、9重量份、10重量份、11重量份、12重量份、13重量份、14重量份、15重量份，以及它们之间的任意值。