[发明专利]一种抗泥保坍型聚羧酸减水剂及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种抗泥保坍型聚羧酸减水剂的制备方法和应用。该减水剂的制备方法包括：先将磷酸酯化合物、去离子水、苯胺混匀，于10～15℃滴加引发剂，滴毕后保温反应3～4h，即得苯胺磷酸酯中间体；将苯胺磷酸酯中间体进行脱水处理；然后加入催化剂，在无氧条件下通入环氧乙烷发生聚合反应；将还原剂和氧化剂与去离子水分别配制成A溶液和B溶液；将链转移剂、苯胺磷酸酯、丙烯酸羟乙酯以及去离子水配制成C溶液；将苯胺聚氧乙烯醚中间体、去离子水混合均匀，氮气保护下，于40～50℃恒温条件下同时滴加A溶液、B溶液和C溶液到反应体系中，滴毕后将反应体系冷却至室温，加入pH调节剂调节体系pH7～8，即得。本发明的减水剂具备优异的抗泥性能和保坍性能。

技术领域

本发明属于混凝土外加剂技术领域，具体涉及一种抗泥保坍型聚羧酸减水剂及其制备方法和应用。

背景技术

随着我国国民经济的高速发展，大批土木工程建设，促使我国的建筑工业向着高效率、高性能和可持续方向发展。混凝土作为重要的土木工程材料，其性能对建筑技术的进步有着深远影响。各种类型的减水剂的使用，不仅能够影响混凝土在新拌阶段的工作性，而且能够从微观、亚微观层次上改善硬化混凝土体的结构，从而可以借助于掺加减水剂的手段对混凝土进行改性，以满足对混凝土施工性能、力学性能和耐久性能等方面的要求。聚羧酸减水剂因其分子结构及性能可设计的独特优点，逐渐取代木质素磺酸盐减水剂、萘系减水剂等高效减水剂，成为市场主流减水剂品种。

近年以来，由于基建工程量巨大，每年的砂石消耗量大，优质的砂石资源越来越少，多数砂石存在粒形和级配不够合理、含泥量偏高等问题，降低了混凝土的强度和耐久性。一般认为，聚羧酸减水剂与水泥浆体接触后，吸附到水泥颗粒上，然后发挥其空间位阻、静电斥力作用，使新拌水泥净浆、砂浆或混凝土具有较好的分散性能。粘土矿物对聚羧酸性能的影响主要是和水泥存在竞争吸附的关系，粘土矿物也会吸附聚羧酸减水剂，导致在粘土矿物含量较多的混凝土中，需要更多的聚羧酸减水剂掺量才能满足混凝土和易性的要求。综上，现有的聚羧酸减水剂在抗泥和保坍性能上往往差强人意，尽管不断有的减水剂被开发出来并推向市场，但真正在抗泥和保坍双向性能上都很稳定的并不多。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种抗泥保坍型聚羧酸减水剂及其制备方法和应用。本发明的技术方案为：

第一方面，本发明提供一种抗泥保坍型聚羧酸减水剂的制备方法，包括：

步骤1，按照磷酸酯化合物300～400份、去离子水500～600份、引发剂0.5～1份、苯胺90～110份配料，先将磷酸酯化合物、去离子水、苯胺混匀，于10～15℃滴加引发剂，滴毕后保温反应3～4h，即得苯胺磷酸酯中间体；

步骤2，按照苯胺磷酸酯中间体100～120份、环氧乙烷1500～2000份、催化剂1～2份配料；先将苯胺磷酸酯中间体进行脱水处理；然后在经过脱水处理的苯胺磷酸酯中间体中加入催化剂，在无氧条件下通入环氧乙烷，于100～130℃、压力0.2～0.5MPa条件下发生聚合反应；反应结束后降温至80～90℃，加入中和剂中和反应液，过滤得到苯胺聚氧乙烯醚中间体；

步骤3，按照苯胺聚氧乙烯醚中间体200～300份、还原剂1～2份、氧化剂1～2份、链转移剂2～3份、丙烯酸羟乙酯25～30份、苯胺磷酸酯20～30份、去离子水80～100份配料；将还原剂和部分去离子水配制成A溶液；将氧化剂和部分去离子水配制成B溶液；将链转移剂、苯胺磷酸酯、丙烯酸羟乙酯以及部分去离子水配制成C溶液；将苯胺聚氧乙烯醚中间体、剩余去离子水混合均匀，氮气保护下，于40～50℃恒温条件下同时滴加A溶液、B溶液和C溶液到反应体系中，并于2～2.5h滴毕，滴毕后将反应体系冷却至室温，加入pH调节剂调节体系pH7～8，即得。

进一步地，所述磷酸酯化合物为甲基丙烯酰氧乙基磷酸酯或者乙二醇甲基丙烯酸磷酸酯。

进一步地，所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钠或者过硫酸钾的水溶液。