[发明专利]一种低含粉机制砂混凝土的聚羧酸减水剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种低含粉机制砂混凝土的聚羧酸减水剂，包括不饱和聚醚大单体、不饱和羧酸单体、酰胺类单体、交联型功能单体、氧化剂、链转移剂以及还原剂；不饱和聚醚大单体、不饱和羧酸单体、酰胺类单体和交联型功能单体的摩尔比为1:2‑3.5:0.2‑0.6:0.7‑1.5，氧化剂的用量为不饱和聚醚大单体总质量的0.3％‑0.8％，还原剂的用量为不饱和聚醚大单体总质量的0.1％‑0.3％，链转移剂的用量为不饱和聚醚大单体总质量的0.2％‑0.5％。本发明还公开了一种低含粉机制砂混凝土的聚羧酸减水剂的制备方法。本发明的低含粉机制砂混凝土的聚羧酸减水剂包含交联型功能单体，具有一定的增稠、提浆作用，针对低含粉机制砂，有效解决混凝土粘聚性差、易泌水等问题，保证生产控制及质量安全。

技术领域

本发明涉及减水剂技术领域，具体涉及到一种低含粉机制砂混凝土的聚羧酸减水剂及其制备方法。

背景技术

当前混凝土依旧是最基础和大宗的建筑材料，细骨料作为配制混凝土的重要原材料之一，它的重要性不言而喻，但是经过多年的开采，可用的天然砂资源日益枯竭，并且一些地方也开始禁止采挖天然砂。因此，机制砂取代天然河砂已然是一种趋势，事实上机制砂在混凝土中的应用也越来越多。

机制砂在生产过程中会产生大量石粉，并很可能混入少量泥粉，两者对混凝土性能有一定的负面影响。目前市场上机制砂生产工艺主要有干法制砂和水洗砂两种，而商混站使用水洗的机制砂居多，水洗机制砂的特点是在生产过程中砂级配被破坏，细颗粒不足，会导致混凝土生产过程不可控因素增多，造成混凝土性能不稳定，例如使用水洗机制砂配制的混凝土包裹不佳，混凝土浆体较差以及泌水等问题，影响混凝土质量。生产上通过提高砂率及提高胶材用量应对混凝土包裹性差和泌水，但同时又面临着材料成本增加和抗压强度降低的风险。

如何有效地解决低含粉机制砂混凝土包裹性差、粘聚性差、易泌水等问题，保证混凝土的生产控制及质量安全至关重要。

申请号为CN202111547968.2的专利公开了一种机制砂混凝土用保水型聚羧酸减水剂及其制备方法，其在聚羧酸减水剂通过引入咖啡酸，在高分子链中引入邻苯二酚基团来提升拌合物整体的均匀性及成型后制品的力学性能与耐久性，同时还通过在分子链上引入了多羟基结构的γ-环糊精，提高减水剂的保水性，但其取得的效果一般，并且其作用机理与本申请的作用机理不一致。

因此，利用聚羧酸减水剂独特的交联结构及合理的分子设计技术，保证混凝土状态、良好的施工性能及耐久性能是目前迫切需要攻关解决的外加剂核心技术之一。

发明内容

本发明的目的是提供一种低含粉机制砂混凝土的聚羧酸减水剂及其制备方法，用于解决现有技术中低含粉机制砂混凝土包裹性差、粘聚性差、易泌水的技术问题。

为达上述目的，本发明的一个实施例中提供了一种低含粉机制砂混凝土的聚羧酸减水剂，包括不饱和聚醚大单体、不饱和羧酸单体、酰胺类单体、交联型功能单体、氧化剂、链转移剂以及还原剂；

不饱和聚醚大单体、不饱和羧酸单体、酰胺类单体和交联型功能单体的摩尔比为1:2-3.5:0.2-0.6:0.7-1.5，氧化剂的用量为不饱和聚醚大单体总质量的0.3％-0.8％，还原剂的用量为不饱和聚醚大单体总质量的0.1％-0.3％，链转移剂的用量为不饱和聚醚大单体总质量的0.2％-0.5％。

本发明优选的方案之一，不饱和聚醚大单体为异乙二醇单乙烯基聚乙二醇醚和4-羟丁基乙烯基聚氧乙烯醚中的至少一种，不饱和羧酸单体为丙烯酸和甲基丙烯酸中的至少一种，酰胺类单体为丙烯酰胺和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸中的至少一种。

本发明优选的方案之一，交联型功能单体为乙二醇马来酸酐酯和丙二醇马来酸酐酯中的至少一种。

本发明优选的方案之一，交联型功能单体的制备方法为：向马来酸酐中加入乙二醇或丙二醇，然后依次向其中加入催化剂和阻聚剂，于50℃-80℃条件下反应4h-8h，制得，其中乙二醇或丙二醇与马来酸酐的摩尔比为1:2-2.5。