[发明专利]一种羧酸共聚物及其制备方法应用

说明书

本发明属于混凝土外加剂制备技术领域，具体涉及一种羧酸共聚物及其制备方法应用。该羧酸共聚物为低聚合度共聚物，可单独或与减水剂配合使用；水泥加入水后会产生絮凝团结构，减水剂可以分散一部分絮凝团结构，但是仍然会残留部分絮凝团，加入减水剂和本发明的羧酸共聚物后，可以分散产生的絮凝团结构。本发明提供的羧酸共聚物与水分子的吸附力小，在水泥浆中的运动能力强，能够深入到水泥絮凝团结构的内部，吸附在水泥颗粒上，使水泥颗粒带上同种电荷，从而在电荷斥力的作用下分散开来，释放出絮凝团结构内部的水泥颗粒，从根本上解决水泥浆中的絮凝团结构问题，提高水泥水化率，增强水泥基材料的力学性能。

技术领域

本发明属于混凝土外加剂制备技术领域，具体涉及一种羧酸共聚物及其制备方法应用。

背景技术

水泥基材料包括水泥混凝土、水泥砂浆、水泥注浆等材料。水泥基材料加水搅拌后拥有良好的可塑性，凝固后具有超高的硬度，在国民生产生活中发挥着巨大的作用。我国作为发展中国家，道路桥梁机场码头等基础建设工程巨大，水泥基材料用量居世界前列。水泥基材料的力学性能是工程设计施工的重要因素。水泥加水搅拌过程中，会因为静电引力、微粒热运动及范德华力的作用自发的凝聚成团，形成絮凝团结构，包裹一部分水泥颗粒，阻止其遇水水化。

一般而言，不加外加剂的水泥浆只有60-70％的水泥参与了水化过程，最终形成水泥石，加入高性能减水剂以后，水泥浆中的水泥也只有80-85％的水泥参与了水化过程，剩余的水泥仅仅作为填料包裹在水泥石中，并未发挥出水泥应有的价值，从某种意义上说，这部分水泥被浪费掉了。这不仅增大了水泥的用量，还增大了能源的消耗，不利于“节能减排，绿色环保”的发展理念。

很多研究人员开始研究能够提高水泥水化率、增强水泥基材料力学性能的外加剂。目前在市场上也有一些增效剂(减胶剂)能够分散水泥浆的絮凝团结构，通过研究其产品组分可以发现，该类产品有两种，一是醇胺类复配产品；二是木质素、减水剂与无机盐的复配产品。这两类产品都不能实现对掺加了聚羧酸减水剂的水泥浆中剩余絮凝团结构的进一步分散。醇胺类复配产品主要通过改变水泥水化产物结晶的晶型来提高水泥基材料的力学性能，并不是协助水泥分散水化的效果，该醇胺类复配产品与减水剂的相容性差，会导致水泥基材料出现流动性差、坍落度损失大等问题，不利于施工。木质素类产品本身就是减水剂的一种，其作用与减水剂是重合的，会导致减水剂过掺，进而引起水泥基材料的泌水离淅问题。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中水泥浆中出现水泥絮凝团、水化率低等缺陷，从而提供了一种羧酸共聚物及其制备方法应用。

为此，本发明提供了以下技术方案。

本发明提供了一种羧酸共聚物，具有如下结构式，

其中，m为0-8；n为0-9；x为0-10；y为1-8；m、n、x不能同时为0。

所述羧酸共聚物的分子量为700-1600。

本发明还提供了一种上述羧酸共聚物的制备方法，所述羧酸共聚物通过反应单体在引发剂的作用下自由基聚合反应得到。

进一步地，在自由基聚合反应过程中还包括加入阻聚剂的步骤；

加入阻聚剂的次数至少为5次，相邻两次加入阻聚剂的时间至多间隔30min。

进一步地，所述阻聚剂是对苯二酚、对苯醌、对羟基苯甲醚、2，6-二叔丁基对甲苯酚、2-叔丁基对苯二酚、2，5-二叔丁基对苯二酚和甲基氢醌中的至少一种；

所述阻聚剂的加入量为单体总摩尔量的0.03-0.05％。所述反应单体包括第一单体和第二单体；

所述第一单体含有-PO₃H₂和C＝C；

所述第二单体含有-COOH和C＝C。