[发明专利]抗泥助剂及制法、采用该抗泥助剂制备的复配型早强聚羧酸减水剂及制法

说明书

本发明公开了一种抗泥助剂及制法、采用该抗泥助剂制备的复配型早强聚羧酸减水剂及制法，将聚醚多元醇溶于水中，搅拌后逐滴滴入乙烯基三氯硅烷，在一定温度、压力和自制催化剂的条件下，制备出抗泥助剂；将该抗泥助剂与早强型聚羧酸减水剂进行复配，制得复配型早强聚羧酸减水剂。该复配型早强聚羧酸减水剂可被应用于钢筋混凝土、预制构件结构中，不仅能解决混凝土中因含泥量过高而强度下降的问题，还能起到绿色环保的效果。

技术领域

本发明属于减水剂领域，尤其涉及一种抗泥助剂及制法、采用该抗泥助剂制备的复配型早强聚羧酸减水剂及制法。

背景技术

目前聚羧酸系减水剂具有减水率高、掺量低、功能可调、水泥适应性好、节能环保的特点，虽然已被广泛的应用于各大工程中，但仍有许多方面需要不断地改进完善，其中聚羧酸减水剂对泥土具有强烈敏感性这个问题严重制约着其应用和推广。

泥土中含有高岭石、伊利石、蒙脱石等常见的黏土矿物，这些矿物由于硅酸盐矿物的风化而在自然界中产生。黏土矿物主要是层状硅酸盐矿物，其主要特征是硅氧四面体结合铝氧八面体的层状结构，展现出层状的形态特征。由于黏土矿物的特殊结构，这些矿物对聚羧酸减水剂的应用有非常不利的影响，这些矿物对聚羧酸减水剂展现出强烈的吸附性，从而减小了水泥颗粒上的吸附量，降低了聚羧酸减水剂的减水率，混凝土的坍落度损失将增大。

泥土在混凝土中会吸收水分并膨胀，使新拌混凝土的需水量增加。当骨料中泥土含量高时，水泥与骨料之间界面过渡区的强度会受到影响，这将导致混凝土抗压强度、抗折强度、体积稳定性等物理力学性能下降。同时，随着我国经济快速的发展，建筑业消耗了大量的优质砂石，由于原材料的短缺，这必然促使建筑固废骨料、机制砂等含有大量黏土粉体的原材料在混凝土工程中的大量应用，这些因素都极大地限制了聚羧酸减水剂的应用和推广。

专利CN111087205A公开了一种高保坍高强度的水泥混凝土及其制备方法，其所加入的外加剂是将抗泥组分、聚羧酸减水剂及氯化钙进行复配，提高其抗泥效果，显著降低混凝土坍落度，提高混凝土的强度。

专利CN108947301A公开了一种复配型抗泥牺牲剂及其制备方法，其将主抗泥剂与助泥剂混合，在40-50℃下搅拌10-30min得到复配型抗泥牺牲剂，该复配型抗泥牺牲剂具有适应性好，混凝土坍落度损失小，和易性好的特点，但该复配型抗泥牺牲剂不具有早强的特性。因此，需要进一步研发更适合生产需要的减水剂。

发明内容

发明目的：本发明的第一目的是提供一种能够使得聚醚多元醇具有更强的抗静电吸附力和空间位阻效应，进而能够更佳地包裹于黏土表面，且能够增强混凝土中材料之间相互吸附力的抗泥助剂；

本发明的第二目的是提供上述抗泥助剂的制备方法；

本发明的第三目的是提供采用上述抗泥助剂制备的复配型早强聚羧酸减水剂；

本发明的第四目的是提供上述复配型早强聚羧酸减水剂的制备方法。

技术方案：本发明的抗泥助剂，该抗泥助剂按原料组分包括摩尔比1：1-2.4的聚醚多元醇和乙烯基三氯硅烷，其中，所述聚醚多元醇为分子量800-2000的聚（乙二醇）-block-聚（丙二醇）-block-聚（乙二醇）的聚合物。

本发明制备上述抗泥助剂的方法，包括如下步骤：将聚醚多元醇、催化剂和水混合搅拌后，逐滴滴入乙烯基三氯硅烷，在40-60℃条件下反应6-8h，制得该抗泥助剂；其中，所述聚醚多元醇和水的质量比为1:0.1-0.75，催化剂占聚醚多元醇质量的0.1-0.2%。

聚醚多元醇含有大量的羟基，引入的乙烯基三氯硅烷发生醇解反应，随着反应的进行形成稳定的三维体形结构，合成一种高度支化大分子，即树枝状聚合物。该超支化聚醚末端含有大量的乙烯基和硅烷氧基基团，该类基团进一步提高了抗泥助剂的抗泥性能和承载性能。

进一步说，制备时采用的催化剂为体积比1:1的酰胺和丙胺的混合溶液。