一种嵌段聚醚、由该醚制得的引气型聚羧酸减水剂及其制备方法技术

技术编号:11664428 阅读:105 留言:0更新日期:2015-07-01 02:41
本发明专利技术提供了一种嵌段聚醚以及由该嵌段聚醚制得的引气型聚羧酸减水剂。本发明专利技术的引气型聚羧酸减水剂,不仅具有优良的工作性能,同时,具有提高混凝土含气量的功能,既可以避免由于复配引发剂带来的一系列相容性问题,又可以代替木质素磺酸钙类减水剂,保证混凝土的强度和抗开裂性能。此外,由于该聚醚的特殊的嵌段结构,使得其在具有不同于不饱和聚乙二醇醚的表面活性的同时,可溶于水溶液,从而避免了分层等情况的发生。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及引气型聚羧酸减水剂,具体为一种含嵌段聚醚的引气型聚羧酸减水剂 及其制备方法。
技术介绍
随着国家基础设施建设的不断上马以及城镇化政策方针的制定,我国的混凝土用 量将继续保持高速增加的趋势。同时,在满足现有工程建设的要求下,对于高性能的混凝土 的需求也越来越强烈,特别是对高强度、高耐久性、抗开裂、耐腐蚀性的混凝土。这就需要混 凝土外加剂行业不断开发出提升上述混凝土性能的外加剂,以满足建筑市场对于高性能混 凝土的需求。 众多研究结果表明:提高混凝土耐久性的关键在于提高混凝土的抗渗透性和抗开 裂性能。提高混凝土抗渗透性及抗开裂性能的有效手段之一就是在混凝土中引入大量微 小、均匀、封闭、稳定的气泡,以改善混凝土的孔结构。 传统的引气手段主要是复配引气剂或采用具有引气功能的木质素磺酸钙(木钙) 或改性木质素磺酸钙减水剂,但是上述手段都存在着一定的弊端。复配引气剂过程中常出 现引气剂与外加剂体系或其他复配物不相容的问题,导致外加剂分层,出现工程事故;而木 质素磺酸钙类减水剂,由于其减水率较低,故而在混凝土中掺量较大,缓凝和引气作用易过 大,导致其性能的气泡较大,影响混凝土的强度及抗开裂性能。 专利CN1316398A中采用甲基聚氧乙烯醚、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸为原料合 成了引气型高效减水剂。该减水剂在掺量为胶凝材料的1. 5%时,减水率可达到30%,含气量 为 4-7%,28d 强度可达 110-126%。 专利CN101293946A公布了一种采用甲基丙烯酸聚乙二醇单甲醚酯和甲基丙烯酸 合成引气可控性聚羧酸减水剂,该专利中通过调整甲基丙烯酸聚乙二醇单甲醚酯的分子量 和羧基与聚氧乙烯醚侧链比例可以控制减水剂引气量。其甲基丙烯酸聚乙二醇单甲醚酯的 分子量为400-2000,甲基丙烯酸和甲基丙烯酸聚乙二醇单甲醚酯的质量比例分别为4-6%、 15-18%,所合成的减水剂可使混凝土的含气量控制在2-8%。 上述专利中均采用具有聚乙二醇侧链结构的不饱和醇醚/酯为大单体,所合成减 水剂的引气性也由所引入的聚乙二醇结构来控制。然而,由于聚乙二醇自身的引气性的缺 陷,使得采用上述方法所合成的减水剂难以在根本上克服聚乙二醇所带来的气泡大小不 一、气泡稳定性差的缺点。 专利CN102952865A中公布了一种以聚合度为30-60的甲基烯基聚氧乙烯、烯丙基 聚氧乙烯醚或聚氧丙烯醚、甲基丙烯酸或丙烯酸、甲基丙烯磺酸钠、丙烯酰胺或2-丙烯酰 胺基-甲基丙磺酸、苯乙烯或乙酸乙酯为单体,合成了一种引气型聚羧酸减水剂。该减水剂 在固掺量0. 2%时,可使所拌制混凝土含气量达到5-7%。该引气型减水剂合成中采用含N单 体,例如:丙烯酰胺或2-丙烯酰胺基-甲基丙磺酸,和亲油性单体,苯乙烯或乙酸乙酯。上 述单体的引入有利于改变聚羧酸减水剂分子的表面活性,从而影响所拌制混凝土含气量。 然而,该方法中所采用的烯丙基聚氧丙烯醚和苯乙烯、乙酸乙酯为油溶性单体,其 在水中溶解度很小,在水溶液共聚合过程中需经由不断建立溶解平衡参与聚合反应,使其 难以完全聚合,所残留的油溶性单体存在漂浮分层的情况,对所拌制混凝土的外观和性能 也会产生影响。
技术实现思路
为解决上述问题,本专利技术提供了一种不饱和嵌段聚醚以及由该醚制得的引气型聚 羧酸减水剂。 一种嵌段聚醚,具有如下结构:【主权项】1. 一种嵌段聚醚,具有如下结构:其中,Rp R2、R3、R5分别为H或CH3 ;R4为C3-C18的亚烷基;n=l~4 ;m=0~55, k=0~ 40, x=0 ~55, (m+k)y+x=10 ~55 ;y=l ~3。2. 根据权利要求1的嵌段聚醚,其中,R4为C3~C12的亚烷基;n=l~2 ;m=10~20, k=5 ~15, x=0 ~20, m+k=15 ~27, y=l ~2。3. 根据权利要求1或2的嵌段聚醚,其中,所述嵌段聚醚的重均分子量为1200-3000。4. 一种引气型聚羧酸减水剂,包括由至少两种单体聚合制得的共聚物,其中,所述单体 包括不饱和一元羧酸类单体和权利要求1至3任一项的嵌段聚醚。5. 根据权利要求4的减水剂,其中,所述单体包括2~50重量份的所述嵌段聚醚、2~ 15重量份的所述不饱和一元羧酸类单体,还包括0~50重量份的(甲基)烯丙基聚氧乙烯 醚、0~10重量份的不饱和二元羧酸类单体。6. 根据权利要求5的减水剂,其中,所述单体包括2~50重量份的所述嵌段聚醚、10~ 50重量份的所述(甲基)烯丙基聚氧乙烯醚、2~15重量份的所述不饱和一元羧酸类单体、 5~10重量份的所述不饱和二元羧酸类单体。7. 根据权利要求4至6任一项的减水剂,其中,所述不饱和一元羧酸类单体选自丙烯 酸、甲基丙烯酸、丙烯酸钠、甲基丙烯酸钠、甲基丙烯磺酸钠、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸羟乙 酯、乙酸乙烯酯中的一种或几种。8. 根据权利要求5或6的减水剂,其中,所述不饱和二元羧酸类单体选自衣康酸、衣康 酸酐、马来酸、马来酸酐中的一种或几种。9. 根据权利要求4至6任一项的减水剂,其中,所述共聚物的重均分子量为 45000-80000。10. -种权利要求4至9任一项的减水剂的制备方法,包括在引发剂和链转移剂的作 用下,所述单体通过溶液聚合生成所述共聚物。11. 根据权利要求10的方法,其中,所述引发剂选自过硫酸铵、过硫酸钠、过硫酸钾、双 氧水中的一种或几种。12. 根据权利要求10的方法,其中,所述链转移剂选自巯基乙酸、2-巯基丙酸、3-巯基 丙酸、巯基乙醇中的一种或几种。13. 根据权利要求10的方法,其中,所述溶液聚合的反应温度为50~80°C。【专利摘要】本专利技术提供了一种嵌段聚醚以及由该嵌段聚醚制得的引气型聚羧酸减水剂。本专利技术的引气型聚羧酸减水剂,不仅具有优良的工作性能,同时,具有提高混凝土含气量的功能,既可以避免由于复配引发剂带来的一系列相容性问题,又可以代替木质素磺酸钙类减水剂,保证混凝土的强度和抗开裂性能。此外,由于该聚醚的特殊的嵌段结构,使得其在具有不同于不饱和聚乙二醇醚的表面活性的同时,可溶于水溶液,从而避免了分层等情况的发生。【IPC分类】C08F291-06, C08G65-28, C04B24-32, C08F2-10, C08F2-38, C04B103-30, C08F283-06【公开号】CN104744684【申请号】CN201310745598【专利技术人】朱建民, 刘兆滨, 董振鹏, 周立明, 刘枫 【申请人】辽宁奥克化学股份有限公司【公开日】2015年7月1日【申请日】2013年12月30日本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种嵌段聚醚,具有如下结构: 其中,R1、R2、R3、R5分别为H或CH3;R4为C3‑C18的亚烷基;n=1~4;m=0~55,k=0~40,x=0~55,(m+k)y+x=10~55;y=1~3。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:朱建民刘兆滨董振鹏周立明刘枫
申请(专利权)人:辽宁奥克化学股份有限公司
类型:发明
国别省市:辽宁;21

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