本发明专利技术提供了一种降粘型聚羧酸超塑化剂的制备方法及其应用，该方法操作过程简单，所制备的聚羧酸超塑化剂用于高与超高强混凝土，可有效降低混凝土粘度，提高混凝土的和易性和流动速度，有利于泵送施工。所述方法为：由含羧基的单体a、含支化型侧链的单体b与含刚性环基团的单体c按摩尔比(4～15):1:(0.5～2)进行自由基共聚反应而得降粘型聚羧酸超塑化剂。本发明专利技术所述方法所得聚羧酸超塑化剂可以用作水泥分散剂，大幅度降低混凝土的水胶比，且能有效降低高与超高强混凝土的粘度，提高其和易性与流动速度，可泵性优。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术设及一种降粘型聚簇酸超塑化剂的制备方法及应用，属混凝±外加剂技术 领域。
技术介绍
随着现代建筑物的高层化、大跨化和轻量化发展，对混凝±的施工和质量要求越 来越高，高强度、高累送性和高耐久性成为现代混凝±的发展方向。与普通混凝±相比，高 强混凝± (C60~C90)和超高强混凝± (C100及W上）具有显著的优越性：能有效减轻结 构自重；增加建筑使用面积；节约材料和能源，降低建筑成本；提升混凝±耐久性等，具有 较好的经济和社会效益。目前，提高混凝±强度的方法主要有采用高强度等级的水泥、增加 单方水泥用量、降低水灰比等。然而，运些技术措施直接导致混凝±粘度增加，流动性随之 下降，从而降低了混凝±的累送性能，影响施工效率，推广应用受到限制。如何降低高与超 高强混凝±的粘度引起了诸多学者的关注。 专利文献CN103613348A报道了在制备平均强度为120MPa的超高强混凝±中，采 用大渗量娃灰、矿粉和微珠等超细粉体，降低了超高强混凝±粘度，实现了 300mW上的超 高层累送。专利文献CN102775110A报道了在制备超高强混凝±中，采用沸石粉和葡萄糖酸 钢作为降粘保塑剂，再辅助超细矿渣粉、微细石灰石粉和微珠，大大降低了超高强混凝±的 粘度。专利文献CN103145360A报道了一种高与超高强混凝±的粘度调节剂，其采用娃灰、 粉煤灰、超细石灰石粉或石英石粉、W及无机激发剂按一定比例组成，用于超高强混凝±中 具有降粘的效果。然而运些降粘的措施都是采用渗加超细无机粉体进行物理填充润滑的方 案，渗量高达10%W上，大幅度增加混凝±成本，并且超细无机粉体堆积密度小，单位体积 质量小，不方便运输和使用。 聚簇酸超塑化剂作为第Ξ代高性能混凝±减水剂，其原料来源广泛，分子结构多 样，可横酸基、簇酸基、憐酸基等作为吸附基团，并拥有丰富可调的亲水侧链发挥着空 间位阻作用，极大地提高了对水泥的分散润滑作用，具有渗量低、减水率高、混凝±拌和物 的流动性和流动保持性好、低收缩、分子结构可设计性强、生产工艺简单等优点，在建筑工 程中得到了广泛的应用，推动着混凝±质量向高性能化方向发展。 阳〇化]由于聚簇酸超塑化剂分子结构具有较强的可设计性，通过调整其主链和侧链结 构，实现了聚簇酸超塑化剂的高性能化和功能化，在高与超高强混凝±降粘方面也表现出 巨大潜力。专利文献CN104262550A公开了一种降粘型聚簇酸减水剂的制备方法，首先W含 不饱和双键的酸酢小单体与二元伯胺进行反应，制备不饱和伯胺类小单体，然后再进行季 锭化得到季锭盐类不饱和小单体，再与不饱和醋类小单体、不饱和酸类小单体和不饱和聚 醋大单体进行聚合，制备得到降粘型聚簇酸减水剂。该方法制备步骤较多，过程繁琐，季锭 盐类不饱和小单体制备时间长巧~72h)，所制备的聚簇酸减水剂降粘效果有限。专利文献 CN103865007A公开了一种降粘型聚簇酸减水剂的制备方法，其采用无规聚氧乙締不饱和酸 醋、不饱和改性聚氧乙締酸、不饱和烷基醋和（甲基）丙締酸进行共聚而得。然而该聚簇酸 减水剂在水胶比为0. 24的混凝±中，其倒巧落度桶排空时间长达39sw上，降粘效果非常 有限，难W满足高与超高强混凝±对低粘度的施工性能要求。
技术实现思路
专利技术目的 本专利技术的一个目的是提供一种降粘型聚簇酸超塑化剂的制备方法，该方法操作过 程简单，所制备的聚簇酸超塑化剂用于高与超高强混凝上，可有效降低混凝上粘度，提高混 凝±的和易性和流动速度，有利于累送施工。 本专利技术的另一个目的是提供所述降粘型聚簇酸超塑化剂作为水泥分散剂的应用。 专利技术概述 本专利技术研究者经实验发现，聚簇酸超塑化剂吸附于水泥颗粒表面后，由于其侧链 的强亲水性，使得水泥颗粒表面形成一层水膜层，水膜层的润滑作用降低了水泥颗粒间的 摩擦，从而降低了混凝±的粘度，水膜层越厚，降粘效果越显著。通过提高聚簇酸超塑化剂 侧链的空间位阻作用，有利于增加水膜层的厚度，从而降低混凝±的粘度。而采用支化型侧 链，同时在分子中引入刚性环基团，能使聚簇酸分子构象更伸展，进一步提高其侧链的空间 位阻作用，从而大幅度降低高与超高强混凝±的粘度。 在本专利技术的第一方面，提供了一种降粘型聚簇酸超塑化剂的制备方法，由单体a、 单体b与单体C按摩尔比（4~15) : 1: (0. 5~2)进行自由基共聚反应而得，其中： 单体a用通式（I)表示：(I) 式中Ri为-H或-C00M;R2为-H、-CH3或-CHzCOOM;且当Ri为-C00M时，R2为Η;M 表不氨原子、碱金属离子或锭离子； 单体b用通式（II)表示：CIO 式中R3为-Η或-CH3;R4为Cl~C4的烷基；X为-CH2-、-邸2〇邸2邸2-、-邸2邸2-、-〇 &邸2〇邸2邸2-、-〇邸2邸2-、-〇邸2邸2〇邸2邸2-、-〇邸2邸2邸2邸2-、一CeH*-、一〔6电邸2-;m=20~ 45,η二 5 ~10,P二 1 ~5 ; 单体c为含刚性环基团的单体，具体为N-乙締基化咯烧酬、N-乙締基己内酷胺、 1- 乙締基咪挫、2-乙締基化晚、3-乙締基化晚、4-乙締基化晚、3-乙締基苯胺、4-乙締基苯 胺、3-乙締基苯甲酸、4-乙締基苯甲酸、3-乙締基节胺、4-乙締基节胺、3-乙締基苯棚酸、 2- 乙締基苯棚酸或4-乙締基苯棚酸，优选为N-乙締基化咯烧酬、N-乙締基己内酷胺、1-乙 締基咪挫、2-乙締基化晚、3-乙締基化晚、4-乙締基化晚、3-乙締基苯胺、4-乙締基苯胺、 3- 乙締基苯甲酸、4-乙締基苯甲酸、3-乙締基节胺或4-乙締基节胺。 所述单体a含有通式（I)所表示物质中的至少一种物质，优选的，单体a选自丙 締酸、甲基丙締酸、马来酸、富马酸或它们的一价金属盐、锭盐中的至少一种。运些单体单独 使用或W两种W上成分的任意比例混合物形式使用，其簇酸基团在水泥分散剂中提供吸附 点和静电斥力。 所述单体b可W经本领域技术人员熟知的烷氧基化反应得到，具体的，单体b由不 饱和醇与环氧乙烧、端环氧基烷基聚乙二醇经嵌段式烷氧基化反应得到， 所述不饱和醇用通式（III)表示：川I) 所述端环氧基烷基聚乙二醇用通式（IV)表示：(IV)。 常见的不饱和醇包括2-丙締-1-醇、2-甲基-2-丙締-1-醇、2-(2-甲基締丙氧 基）乙醇、3-下締-1-醇、3-甲基-3-下締-1-醇、2-(3-甲基締下氧基）乙醇、乙二醇乙締 基酸，二乙二醇乙締基酸、4-径下基乙締基酸，4-乙締基苯酪、4-乙締基节醇，优选不饱和 醇包括2-丙締-1-醇、2-甲基-2-丙締-1-醇、2- (2-甲基締丙氧基）乙醇、3-下締-1-醇、 3- 甲基-3-下締-1-醇、2-(3-甲基締下氧基）乙醇、乙二醇乙締基酸，二乙二醇乙締基酸、 4- 径下基乙締基酸。常见的端环氧基烷基聚乙二醇包括端环氧基甲基聚乙二醇、端环氧基 乙基聚乙二醇、端环氧基丙基聚乙二醇、端环氧基下基聚乙二醇。为了保证端环氧基聚乙二 醇较好的聚合活性，其聚氧乙締加成数不宜太大，加成数优选为1~5。若加成数太大，则在 进行反应时，分子量过高的聚氧乙締链对末端环氧基会造成比较大的空间位阻作用，影响 反应转化率，造成产物性能下降。 -般所述单体b直接采用烷氧基化反应后的混本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种降粘型聚羧酸超塑化剂的制备方法，其特征在于，由单体a、单体b与单体c按摩尔比(4～15):1:(0.5～2)进行自由基共聚反应而得，其中：单体a用通式(Ⅰ)表示：式中R1为‑H或‑COOM；R2为‑H、‑CH3或‑CH2COOM；且当R1为‑COOM时，R2为H；M表示氢原子、碱金属离子或铵离子；单体b用通式(Ⅱ)表示：式中R3为‑H或‑CH3；R4为C1～C4的烷基；X为‑CH2‑、‑CH2OCH2CH2‑、‑CH2CH2‑、‑CH2CH2OCH2CH2‑、‑OCH2CH2‑、‑OCH2CH2OCH2CH2‑、‑OCH2CH2CH2CH2‑、－C6H4‑、－C6H4CH2‑；m＝20～45，n＝5～10，p＝1～5；单体c为N‑乙烯基吡咯烷酮、N‑乙烯基己内酰胺、1‑乙烯基咪唑、2‑乙烯基吡啶、3‑乙烯基吡啶、4‑乙烯基吡啶、3‑乙烯基苯胺、4‑乙烯基苯胺、3‑乙烯基苯甲酸、4‑乙烯基苯甲酸、3‑乙烯基苄胺、4‑乙烯基苄胺、3‑乙烯基苯硼酸、2‑乙烯基苯硼酸或4‑乙烯基苯硼酸。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：杨勇，冉千平，刘加平，毛永琳，张茜，王秀梅，严涵，
申请(专利权)人：江苏苏博特新材料股份有限公司，南京博特新材料有限公司，博特建材天津有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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