[发明专利]一种高性能降粘型聚羧酸混凝土减水剂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种高性能降粘型聚羧酸混凝土减水剂及其制备方法，由主反应单元在水溶液中在过硫酸盐引发体系作用下与其它功能单体聚合生成一种含酯类官能团和嵌段丙烷侧链的降粘型混凝土聚羧酸减水剂。生产过程操作简单，可有效降低高标号新拌混凝土的粘度，并且具有改善新拌混凝土和易性、施工性能的作用。本发明提供的降粘型聚羧酸减水剂，分子量在15000‑25000，与其复合使用时可以优先吸附，形成更厚的吸附层，降低水化物间的吸附作用，释放更多的游离水，最终起到更好的降粘和保持流动性的作用；在低水灰比高标号混凝土中降粘效果明显，并且与河沙、机制砂适应性良好，有明显的改善和易性、提浆增加砂石包裹性的作用，改善了混凝土的工作性能。

技术领域

本发明涉及混凝土外加剂技术领域，尤其是一种高性能降粘型聚羧酸混凝土减水剂及其制备方法。

背景技术

混凝土作为现代建筑的一种基础原材料在人类的生产生活中越来越得到广泛的应用。混凝土中的水泥基混凝土在高层建筑、桥梁、大坝、道路工程中应用的范围越来越广，其中高性能混凝土作为混凝土中的重要组成部分扮演的作用越来越重要。高性能混凝土一般都是低水胶比混凝土，强度高、耐久性好，28d强度一般都在60MPa以上，甚至120MPa以上的混凝土也经常得到应用。配置如此高强、高耐久性的混凝土一般会出现混凝土粘度大、工作性差带来的施工、运输等问题，这个问题的出现严重影响了高性能混凝土的推广使用。

目前解决这个问题的方案主要是通过在混凝土中添加混凝土引气剂和特种掺合料比如粉煤灰中的玻璃微珠等手段解决，这两种手段只能有限地解决高性能混凝土低水灰比引发的粘度过大的问题，并且容易受当地材料的性能和原材料供应的影响。国内通过化学合成技术生产的聚羧酸型降粘剂已有生产，通过分子设计生产所需要的混凝土降粘剂是行业发展最终方向。

中国发明专利CN 109535341 A公布了一种疏水改性降粘型聚羧酸减水剂及其配方。专利中描述了利用甲基烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯基醚、疏水改性烯丙基聚乙二醇和丙烯酸在双氧水-VC引发体系作用下合成一种疏水改性降粘型聚羧酸减水剂，其分子量为20000～30000。得到的降粘型聚羧酸减水剂兼具良好的分散性、保坍性，且降粘性优异，大大提高了高性能和超高性能混凝土的综合性能。

中国发明专利CN 108003301 A公布了一种通过本体反应将聚氧乙烯聚氧丙烯醚和聚氧乙烯醚混合在40～60℃条件下与不饱和羧酸、不饱和羧酸羟烷基酯、链转移剂剂反应生成一种降粘型聚羧酸减水剂。所述的聚氧乙烯聚氧丙烯醚为异丁烯基聚氧乙烯聚氧丙烯基醚或异戊烯聚氧乙烯聚氧丙烯醚中的至少一种，其分子量为1500～2400。此反应在较低温度下进行，可操作性强，能源消耗低。

但是以上两种合成方法得到的降粘型聚羧酸减水剂，其亲水亲油性能存在一定的不合理性，尤其是在高标号机制砂混凝土中应用不能达到明显降低高标号混凝土粘度，并同时起到改善混凝土和易性、延缓坍落度损失的作用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术中存在的不足，提供一种高性能降粘型聚羧酸混凝土减水剂及其制备方法，减水剂同时含有酯类官能团和亲油链段，能达到明显降低高标号混凝土粘度，并同时起到改善混凝土和易性、延缓坍落度损失的作用。

本发明采用的技术方案是：一种高性能降粘型聚羧酸混凝土减水剂，其结构通式如下：CH₂＝C(CH₃)-COO-(-CH₂-CH₂-O-)_m-(-CH₂-CH(CH₃)-O-)_n-R，其中，—R为甲基，m、n分别为1-20的自然常数。

优选的，高性能降粘型聚羧酸混凝土减水剂的重均分子量M_W为15000-25000。

一种高性能降粘型聚羧酸混凝土减水剂的制备方法，包括以下步骤：