一种抗锈蚀型水工专用聚羧酸减水剂及其制备方法技术

技术编号:11014823 阅读:101 留言:0更新日期:2015-02-05 23:57
一种抗锈蚀型水工专用聚羧酸减水剂及其制备方法,属于混凝土外加剂领域。以甲基烯丙基聚氧乙烯丙烯基醚、水、丙烯酸以及马来酰四氮唑胺,辅以马来酰三乙氧基硅烷丙基胺以及分子量调节剂,加入引发剂进行共聚反应,然后加入碱性中和剂中和值pH=5-6制成。本发明专利技术减水剂具有较高的减水率,较好的钢筋抗锈蚀能力,及收缩率,而且工艺简单,生产和应用过程中无污染。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及,属于混凝土外加 剂领域。
技术介绍
钢筋混凝土目前已经广泛地应用于桥梁、隧道、建筑物等,而混凝土中的钢筋锈蚀 已成为当今影响钢筋混凝土结构耐久性的主要因素。尤其在水下工程、跨海及西部盐碱地 区的工程,钢筋锈蚀的危险则更加严重。目前人们主要采用添加阻锈剂亚硝酸盐等无机盐 来防止钢筋锈蚀,然而此类阻锈剂的缺点是氯离子浓度大到一定程度时会产生局部锈蚀或 加速钢筋锈蚀,且亚硝酸盐具有致癌作用、会引起混凝土碱集料反应和影响坍落度保持等, 所以其应用越来越受到制约,因此研究开发高强无锈蚀钢筋混凝土技术已成为水下工程的 迫切需求。 针对此问题,目前行业内一般是通过采用开发阻锈剂添加到混凝土中来获得降低 钢筋锈蚀的目的。CN102765898A、CN101838120A研究了混凝土阻锈剂及其制备方法并开拓 了不含亚硝酸盐的有机迁移型阻锈技术,US5916483将有机或无极酸与胺的混合反应产物 掺加到凝胶材料中,用于建筑材料的钢筋的防腐。但是其中起到阻锈作用的部分大多仍为 小分子胺,其在混凝土中阻锈的长期效果有待进一步研究。而US6174461B1、US6342101B1 专利中提到将具有阻锈效果的化合物Ν'N-二甲基乙醇胺、苯甲酸铵等掺入到减水剂等混 凝土外加剂复配使用从而起到阻锈的作用,CN201010101401. 8,采用聚乙二醇单甲醚与丙 烯酸酯化制备大单体时,添加适量的苯甲酸钠和苯并三氮唑,在酯化反应中引入具有阻锈 功能的基团。 迁移型钢筋阻锈技术是近些年提出的全新技术,它是通过渗透或迁移到钢筋表面 成膜实现对钢筋的保护。然而应用过程中掺入也会对混凝土坍落度有影响。若后期涂覆混 凝土表面则又使得施工复杂,且对迁移深入高度有待考察。而我们通过采用这一技术引入 到减水剂领域,通过对减水剂分子结构的设计在混凝土应用过程中缓慢释放阻锈功能的基 团来达到钢筋抗锈蚀的目的。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种抗锈蚀型水工专用聚羧酸减水剂,具有较高的减水率, 较好的钢筋抗锈蚀能力,及收缩率,而且工艺简单,生产和应用过程中无污染。 为实现上述目的,本专利技术采取如下的技术方案: -种抗锈蚀型水工专用聚羧酸减水剂,以甲基烯丙基聚氧乙烯丙烯基醚、水、丙烯 酸以及马来酰四氮唑胺,辅以马来酰三乙氧基硅烷丙基胺以及分子量调节剂,加入引发剂 进行共聚反应,然后加入碱性中和剂中和值pH= 5-6制成。 本专利技术的减水剂,应用过程中水的用量可以根据实际工程需要进行调整,而生产 制备减水剂优选的固含量为45%。 本专利技术的减水剂,采用在水中加入上述其他各原料制成,各成分的用量,以物质的 量计,各组分的用量比为甲基烯丙基聚氧乙烯丙烯基醚:丙烯酸:马来酰四氮唑胺:马来酰 三乙氧基硅烷丙基胺:引发剂:分子量调节剂=I:(3. 0?5.0) :(0.6?1.5) :(0.01? 0· 1) : (0· 4 ?1. 0) : (0· 2 ?1. 2)。 在本专利技术上述聚合中共聚反应温度优选为60-75°C。 在本专利技术中,所述甲基烯丙基聚氧乙烯丙烯醚优选为环氧乙烷和环氧丙烷按 15/1?20/1比例聚合的聚氧乙烯丙烯醚,优选分子量800?3000的甲基烯丙基聚氧乙烯 丙烯醚单体中的一种或两种。 在本专利技术中,马来酰四氮唑胺是采用马来酸酐和5-氨基四氮唑以摩尔比为1:1在 无溶剂的条件下进行酰胺化反应得到的(优选反应温度为l〇〇°C时进行反应5h)。 在本专利技术中,马来酰二乙氧基娃烧丙基胺是米用米用马来酸酐和Y-氨丙基二乙 氧基硅烷以摩尔比为1:1在无溶剂的条件下90°C-KKTC时进行反应3-5h制的。 在本专利技术中,所述引发剂包括过氧化氢、叔丁基过氧化氢、过硫酸铵中的一种或一 种以上的混合物,通过加入引发剂诱导引发聚合反应。 所述分子量调节剂包括异丙醇、巯基乙醇、巯基乙酸以及巯基丙酸中的一种或一 种以上的混合物。 所述碱性中和剂包括三乙醇胺、四羟乙基乙二胺、四羟丙基乙二胺中的一种或一 种以上的混合物。 在本专利技术中,上述所述的减水剂由四元单体聚合而成,优选制备工艺的滴加顺序: 以甲基烯丙基聚氧乙烯丙烯基醚水溶液作为底料,优选先加入引发剂,再进行分别依次滴 加分子量调节剂的水溶液以及其他单体混合液。 与现有技术相比,本专利技术的减水剂取得了如下技术进步: 1.通过采用马来酰四氮唑胺和马来酰三乙氧基硅烷丙基胺两种单体一方面引入 酰胺类基团提高产品的缓释能力进而提高混凝土坍落度保持性,另一方面引入硅烷基和四 氮唑基团,在酰胺基水解过程中释放出两种基团与钢筋形成螯合物来防止其锈蚀。 2.产品减水率高,且收缩率比较低,具有一定的混凝土抗开裂性能。 3.甲基烯丙基聚氧乙烯丙烯醚单体中引入嵌段环氧丙烷降低了产品的表面张力, 使得产品应用过程中混凝土的和易性提高。 4.工艺相对简单,反应条件温和,原料广泛,易于规模化生产,生产过程中无污染, 属环保广品。 【具体实施方式】 下面结合实施例对本专利技术做进一步说明,但本专利技术并不限于以下实施例。 实施例1 将甲基烯基聚氧乙烯丙烯醚(分子量3000) 100份(摩尔数0· 033)投入釜底,力口 去离子水100份,升温到60°C,搅拌溶解,再投入2份(摩尔数0. 017)双氧水搅拌均匀;控 温在60°C,往釜内滴加入巯基乙醇2. 65份(摩尔数0. 034)的水溶液,搅拌IOmin后开始滴 加含7. 5份(摩尔数0. 04)马来酰四氮唑胺、I. 1份(摩尔数0. 0034)马来酰三乙氧基硅烷 丙基胺及丙烯酸11. 5份(摩尔数0. 16)和15份去离子水的混合溶液,滴加时间为3h;继 续保温2h;降温至35°C?40°C,并加30%液碱中和,调节pH值为5。加水稀释至固含量为 45%的溶液,即得本专利技术产品YHCP-1。 实施例2 将甲基烯基聚氧乙烯丙烯醚(分子量3000)30份(摩尔数0.01)和(分子量 2400) 70份(摩尔数0. 029)投入釜底,加去离子水100份,升温到65°C,搅拌溶解,再投入 2. 3份双氧水(摩尔数0. 02)和0. 2 (摩尔数0. 0009)份过硫酸铵搅拌均匀;控温在70°C, 往釜内滴加入巯基乙酸2. 85份(摩尔数0. 037),搅拌IOmin后开始滴加含8份(摩尔数 0. 0437)马来酰四氮唑胺、1. 3份(摩尔数0. 004)马来酰三乙氧基硅烷丙基胺及10份(摩 尔数0. 138)丙烯酸及15份去离子水的混合溶液,滴加时间为3h;继续保温2h;降温至 35°C?40°C,并加30%液碱中和,调节pH值为5。加水稀释至45%浓度,即得本专利技术产品 YHCP-2。 实施例3 将甲基烯基聚氧乙烯丙烯醚(分子量2000) 100份(摩尔数0.05)投入釜底,加去 离子水100份,升温到65°c,搅拌溶解,再投入2. 5份(摩尔数0. 022)双氧水搅拌均匀;控 温在65°C,往釜内加入巯基丙酸3.2份(摩尔数0.023),搅拌lOmin,滴加含12份(摩尔 数0.065)马来酰四氮唑胺、1.5份(摩尔数0.0047)马来酰三乙氧基硅烷丙基本文档来自技高网
...

【技术保护点】
一种抗锈蚀型水工专用聚羧酸减水剂,其特征在于,以甲基烯丙基聚氧乙烯丙烯基醚、水、丙烯酸以及马来酰四氮唑胺,辅以马来酰三乙氧基硅烷丙基胺以及分子量调节剂,加入引发剂进行共聚反应,然后加入碱性中和剂中和值pH=5‑6制成。

【技术特征摘要】
1. 一种抗锈蚀型水工专用聚羧酸减水剂,其特征在于,以甲基烯丙基聚氧乙烯丙烯基 醚、水、丙烯酸以及马来酰四氮唑胺,辅以马来酰三乙氧基硅烷丙基胺以及分子量调节剂, 加入引发剂进行共聚反应,然后加入碱性中和剂中和值pH = 5-6制成。2. 权利要求1的一种抗锈蚀型水工专用聚羧酸减水剂,其特征在于,采用在水中加入 上述其他各原料制成,各成分的用量,以物质的量计,各组分的用量比为甲基烯丙基聚氧乙 烯丙烯基醚:丙烯酸:马来酰四氮唑胺:马来酰三乙氧基硅烷丙基胺:引发剂:分子量调节 剂=1 : (3. 0 ?5. 0) : (0? 6 ?1. 5) : (0? 01 ?0? 1) : (0? 4 ?1. 0) : (0? 2 ?1. 2)。3. 权利要求1的一种抗锈蚀型水工专用聚羧酸减水剂,其特征在于,共聚反应温度为 60-75。。。4. 权利要求1的一种抗锈蚀型水工专用聚羧酸减水剂,其特征在于,甲基烯丙基聚氧 乙烯丙烯醚优选为环氧乙烷和环氧丙烷按15/1?20/1比例聚合的聚氧乙烯丙烯醚。5. 权利要求4的一种抗锈蚀型水工专用聚羧酸减水剂,其特征在于,甲基烯丙基聚氧 乙烯丙烯醚为分子量800?3000的甲基烯丙基聚...

【专利技术属性】
技术研发人员:王虎群李澄熊卫锋
申请(专利权)人:岳阳东方雨虹防水技术有限责任公司
类型:发明
国别省市:湖南;43

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1