[发明专利]一种预制构件用早强型聚羧酸减水剂及其制备方法

说明书

本发明涉及混凝土外加剂技术领域，特别涉及一种预制构件用早强型聚羧酸减水剂及其制备方法，其中一种预制构件用早强型聚羧酸减水剂由聚醚大单体、酰胺基功能单体、硅氧烷基团功能单体、不饱和羧酸(酐)共聚单体和磺酸基功能单体按质量比(18～20)：(1.2～1.5)：(0.8～1)：(2～2.8)：(0.5～0.8)通过共聚反应制得。通过对聚羧酸高性能减水剂进行分子设计和研究，在聚羧酸减水剂分子结构中引入具有早强特性的酰胺基团、硅氧烷基团和磺酸基团，同时引入大分子量的聚醚大单体，制备出具有高分散性的早强型聚羧酸减水剂，进一步促进水泥水化，改善混凝土分散性能和早期强度性能，提高其在预制构件混凝土方面的工作性能。

技术领域

本发明涉及混凝土外加剂技术领域，特别涉及一种预制构件用早强型聚 羧酸减水剂及其制备方法。

背景技术

随着我国现代化的飞速发展，基础设施、工业与民用建筑建设力度及规 模不断加大，混凝土预制构件化己成为现代工程的需求及发展方向。过去提 高混凝土早期强度的方法主要是优化配合比、降低水胶比、提高水泥掺量以 及掺加早强剂等等。

常用早强剂种类主要有氯盐，如氯化钠和氯化钙；硫酸盐，如硫酸钠和 硫代硫酸钠：有机早强剂，如三乙醇胺和甲酸钙等。氯化物无机盐早强剂仅 从早强效果是最明显的，但氯离子是引起钢筋混凝土锈蚀的主要因素，严重 影响钢筋混凝土的耐久性，使其应用受到严格限制。

为了减少对钢筋的腐蚀，目前大多的用于预制构件的混凝土外加剂不含 氯盐，如公开号为CN1636921A的专利所公开的聚丙烯酸系混凝土减水剂的 合成是通过聚乙二醇与丙烯酸酯化得到酯化产物，再与丙烯酸和2-丙烯酰 胺-2基丙烯磺酸钠等带不饱和双健的磺酸盐共聚，从而合成出30wt％减水剂 产品，其重均分子量为20000～60000；混凝土减水率达35％以上；混凝土3 天抗压强度提高100％～300，28天提高40％～80％，90天提高30％～50％； 混凝土拌合物2小时的坍落度基本不损失，特别适合于高温条件；混凝土拌 合物和易性好，抗泌水、抗离析；碱含量低；不含氯离子，对钢筋无腐蚀性； 抗冻融和抗碳化能力高；混凝土28天收缩率较萘系类减水剂低20％。

由此可见，在确保混凝土最终性能的条件下，提供一种早强效果明显， 与水泥适应性好，减水率大的聚羧酸系早强型外加剂，显得越来越重要。

发明内容

为解决上述现有技术中的问题，本发明提供一种预制构件用早强型聚羧 酸减水剂，由聚醚大单体、酰胺基功能单体、硅氧烷基团功能单体、不饱和 羧酸(酐)共聚单体和磺酸基功能单体按质量比(18～20)：(1.2～1.5)： (0.8～1)：(2～2.8)：(0.5～0.8)通过共聚反应制得。

在一实施例中，所述聚醚大单体为分子量3000～5000的异戊烯醇聚氧乙 烯醚，较佳地，所述聚醚大单体为分子量为3000、4000、5000的异戊烯醇聚 氧乙烯醚中的一种。

在一实施例中，所述酰胺基功能单体为丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、甲 基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、N-羟甲基丙烯酰胺、N，N-二甲基丙烯酰胺、 4-乙烯苯甲酰胺或N-羟乙基丙烯酰胺中的一种或多种。

在一实施例中，所述硅氧烷基团功能单体为乙烯基三乙酰氧基硅烷、γ- 氨丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、3-甲基丙烯酰氧基 丙基三异丙氧基硅烷或烯丙基三乙氧基硅烷中的一种或多种。

在一实施例中，所述不饱和羧酸(酐)共聚单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、 丙烯酸羟丙酯、马来酸酐或衣康酸酐中的一种或多种。

在一实施例中，所述磺酸基功能单体为甲基丙烯磺酸钠、2-丙烯酰胺-2- 甲基丙磺酸、烯丙基磺酸钠、苯乙烯磺酸钠或乙烯基磺酸钠中的一种或多种。

在一实施例中，所述共聚反应在引发剂和还原剂的存在下进行。