[发明专利]一种基于EPEG聚醚大单体结构可控的聚羧酸减水剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种基于EPEG聚醚大单体结构可控的聚羧酸减水剂，该聚羧酸减水剂为式(I)所示结构通式的化合物。本发明还公开了该减水剂的制备方法，是利用可逆加成‑断裂链转移(RAFT)聚合技术，在链转移剂、引发剂作用下，实现EPEG新型聚醚大单体与丙烯酸的RAFT共聚，再进一步处理后得到固含量为40％的聚羧酸减水剂。本发明制备的聚羧酸减水剂分子结构可控、分子量分布窄(PDI1.3)、减水率高，具有分散性和适应性强等优点，并显著降低了对粘土的敏感性，可满足较高的施工要求，应用前景广阔。

技术领域

本发明涉及一种聚羧酸减水剂及其制备方法，特别涉及一种基于EPEG聚醚大单体结构可控的聚羧酸减水剂及其制备方法，属于混凝土外加剂技术领域。

背景技术

聚羧酸减水剂具有掺量低、减水率高、保坍性能好等突出优点，作为第三代混凝土减水剂已成功应用于高速铁路、桥梁、隧道等重大工程中。由于聚羧酸减水剂分子结构的可设计性强，通过不同功能结构单元的优化组合控制主链聚合度、侧链长度、官能团种类来实现聚羧酸减水剂的高性能化，制备高性能减水剂，可以解决现场施工问题。普通聚羧酸减水剂是由带负电荷的聚(甲基)丙烯酸根的主链和聚乙二醇侧链构成的梳状聚合物，在水泥浆体中，带有负电荷的主链会吸附在带正电荷的水泥水化颗粒的表面，侧链则呈伸展状态。

目前聚羧酸减水剂的制备主要基于传统的自由基聚合技术，由于自由基聚合的本质(慢引发、快增长、易发生链转移和链终止等)决定了聚合反应的不可控，常常导致聚合产物呈现宽分布，分子量和结构不可控，甚至发生支化、交联，从而影响聚合物性能，因此具有规整结构的多功能性、高反应活性的聚羧酸减水剂越来越受到减水剂研发与应用领域的广泛重视。近年来，可控/活性自由基聚合技术得到快速发展并成功应用于聚羧酸减水剂合成领域，例如国内冉千平、王文平、邹华维和裴梅山等利用原子转移自由基聚合(ATRP)或可逆加成-断裂链转移(RAFT)聚合技术制备了结构可控的聚羧酸减水剂。但是在该领域，仍需要做进一步探索。

聚醚大单体是制备聚羧酸减水剂的重要原料。目前常见的聚醚大单体有APEG(烯丙基聚氧乙烯醚)、HPEG(甲基烯丙醇聚氧乙烯醚)、IPEG(异戊烯基聚氧乙烯醚)、EPEG(乙二醇单乙烯基聚乙二醇醚)等。