[发明专利]一种复合聚羧酸减水剂及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种复合聚羧酸减水剂及其制备方法和应用，属于建筑材料领域。本发明采用65‑85％不饱和聚氧乙烯醚、3.5％～6％不饱和羧酸、1％～2.5％胺类有机小分子、0.4％～0.8％偶氮类氧化剂、10％～16％不饱和酯、0.15％～0.5％链转移剂、1％～2.5％中和剂，3‑5％甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯制成复合聚羧酸减水剂。本发明制备的复合聚羧酸减水剂在低掺量下具有高减水、高保坍稳定性同时分散性和抗粘土功能优异，且具有早强功能，制备方法操作简单、耗时短耗能低、反应温度适中、反应时间短、转化率高且绿色无污染。

技术领域

本发明涉及建筑材料领域，具体涉及一种复合聚羧酸减水剂及其制备方法和应用。

背景技术

聚羧酸系减水剂是继木质素、萘系之后的第三代减水剂，在较低的水灰比，较低的掺量条件下，其具有净浆流动度大、塌落度损失小、环保等突出优点。但是，在其应用方面仍然存在着一些问题。一方面，在低温环境下，水泥水化速度缓慢，早期强度发展缓慢，研究能够明显提高混凝土早期强度的早强型聚羧酸减水剂具有着非凡的意义。另一方面，由于混凝土在拌合过程中，受材料来源的限制，各国各地的砂石资源逐渐出现劣化，而聚羧酸系减水剂对粘土中的矿物质比对水泥更加敏感，因此，聚羧酸系减水剂对粘土具有更加强烈的吸附趋势，这对混凝土在施工过程中的运输、保持性、强度等方面造成了很大的影响。

申请号为CN101497507A的专利公布了一种早强防冻型聚羧酸系减水剂，该专利是通过酯化反应，聚合反应制备了普通型聚羧酸减水剂，添加不同种类的无机盐作为早强组分，通过复配制得一种早强防冻型聚羧酸系减水剂，但是该专利制备的聚羧酸减水剂并不能有效降低粘土对聚羧酸减水剂的影响。

申请号为CN101357834B的专利公布了一种早强型聚羧酸超塑化剂，它是由四种单体在60℃～95℃水溶液中、自由基引发剂和链转移剂存在的条件下共聚而得，通过在聚合物分子链上引入新的聚合单体，形成新的聚合物分子结构，来提高聚羧酸超塑化剂的减水率和早期增强能力，但是该专利制备的聚羧酸超塑化剂在混凝土中的分散性和保坍性较差。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种复合聚羧酸减水剂及其制备方法和应用，本发明提供的复合聚羧酸减水剂具有优异的分散性和保坍持久性，同时可以明显提高混凝土的早期强度，减少粘土对减水剂性能的影响。

本发明的第一个目的是提供一种复合聚羧酸减水剂，以质量百分比计，包括：65-85％不饱和聚氧乙烯醚、3.5％～6％不饱和羧酸、1％～2.5％胺类有机小分子、0.4％～0.8％偶氮类氧化剂、10％～16％不饱和酯、0.15％～0.5％链转移剂、1％～2.5％中和剂，3-5％甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯，各组分质量百分比之和等于100％。

优选的，所述不饱和聚氧乙烯醚为烯丙醇聚氧乙烯醚、异丁烯醇聚氧乙烯醚或甲基烯丙基聚氧乙烯醚中的一种或多种。

优选的，所述不饱和羧酸为丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、马来酸酐或富马酸中的一种或多种。

优选的，所述胺类有机小分子甲胺、乙二胺、三乙胺、环己胺、2-羟基乙胺或三甲基十六烷基氢氧化铵中的一种或多种。

优选的，所述偶氮类氧化剂偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、偶氮二异丁酸二甲酯中的一种或多种。

优选的，所述不饱和酯为丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸异辛酯或甲基丙烯酸甲酯中的一种或多种。

优选的，所述链转移剂巯基乙酸、巯基丙酸或甲基丙烯磺酸钠中的一种或多种。

优选的，所述中和剂为氢氧化钾、氢氧化钠、乙醇胺、二乙醇胺或三乙醇胺中的一种或多种。

本发明的第二个目的是提供所述复合聚羧酸减水剂的制备方法，所述方法包括以下步骤：