[发明专利]一种广合成温域交联型聚羧酸减水剂及其制备方法

说明书

本发明提供了一种广合成温域交联型聚羧酸减水剂及其制备方法，减水剂包括以下组分：6碳型大单体100份、复合不饱和功能小单体5‑15份、复合还原剂0.1‑0.5份、复合氧化剂0.2‑0.6份、链转移剂0.1‑0.5份、阻聚剂0.001‑0.01份、交联剂0.01‑0.1份和水100‑160份；该聚羧酸减水剂有效解决了6碳型大单体聚合温域窄及聚合温度对产品质量影响大的问题。

技术领域

本发明属于聚羧酸减水剂技术领域，具体涉及一种广合成温域交联型聚羧酸减水剂及其制备方法。

背景技术

混凝土化学外加剂作为水泥基混凝土中除石、砂、水、水泥、矿物掺和料之外的第六组分，不仅能够改善混凝土的工作性、匀质性、稳定性、耐久性等，而且满足了混凝土在大体积、大荷载、大跨度、高层化、深海、地下、腐蚀环境等严酷条件下的使用要求。其中，应用最广且最重要的品种就是减水剂。

聚羧酸系高性能减水剂是备受国内外关注的新一代减水剂。由于具有能够根据分散水泥作用机理设计分子结构、分子构造上自由度大、合成技术多、高性能化余地大、污染小等合成优势，同时具备超分散性强、保坍性高、低掺量下塑化效果好、流动性保持性好、水泥适应广、对混凝土增强效果显著、降低混凝土收缩等技术性能特点，聚羧酸系高性能减水剂赋予了混凝土出色的施工和易性、良好的强度发展、优良的耐久性，符合现代化混凝土工程的需要。因此，聚羧酸系高性能减水剂正逐渐成为配制高性能混凝土的首选外加剂。聚羧酸减水剂的合成是一种自由基聚合过程，反应温度是影响自由基聚合的重要因素之一，反应温度也会对产物分子质量及产物结构产生重要影响。

目前，制备聚羧酸减水剂的聚醚大单体常采用3碳(烯丙基聚乙二醇醚)、4碳(异丁烯基聚乙二醇醚)、5碳(异戊烯基聚乙二醇醚)聚醚大单体。随着聚醚单体行业的发展及市场需求的变化，近年来，市场上新出现了一类6碳型大单体(乙二醇单乙烯基聚乙二醇醚或4-羟丁基乙烯基聚乙二醇醚)。该单体与传统3碳、4碳、5碳大单体不同，6碳型大单体具有反应活性更高的不饱和双键，因此，可以在较低聚合温度下发生聚合反应。一般而言，6碳型大单体较佳的聚合温度为15～25℃，当温度较低时，反应体系产生的自由基数量少，即使6碳型大单体的活性高，共聚反应速率仍然很慢，不能反应完全，测得的流动度达不到理想效果；随着温度逐渐升高，自由基数量增多，与6碳型大单体聚合反应速率加快，减水剂的分散性能逐渐提高；当反应温度过高时，反应速率过快，容易出现爆聚现象或引发副反应，导致产品分散性能下降。然而，我国大多数地区存在夏季高温冬季低温的问题，因此，使用6碳型大单体生产时需要降温或加热，保障其聚合过程的相对恒定。该操作不仅能耗较大，无法满足绿色环保理念以及企业对于节能减排和生产效率提升的需求，而且对于产品质量也存在较大风险。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种广合成温域交联型聚羧酸减水剂及其制备方法，本申请中制得的聚羧酸减水剂有效解决了6碳型大单体聚合温域窄及聚合温度对产品质量影响大的问题。

为实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种广合成温域交联型聚羧酸减水剂，其结构式如下：

其中，

R₁＝H，CH₃，COOH

R₃＝CH₂CH₂，CH₂CH₂CH₂CH₂