本发明专利技术提供了一种消泡型功能单体、聚羧酸减水剂及其制备方法，所述消泡功能单体的制备方法是将具有消泡功能的硅氧烷链段引入消泡型功能单体分子结构，制得消泡功能单体；所述具有消泡功能的聚羧酸减水剂的制备方法是将具有消泡功能的硅氧烷链段通过聚合的方式引入聚羧酸减水剂分子结构中以得到具有消泡功能的聚羧酸减水剂。本发明专利技术中所制备的消泡型功能单体引入硅氧烷结构，具有更优异的消泡功能，且结构中不含Si‑O‑C结构，从而避免因Si‑O‑C结构水解出现的稳定性问题。本发明专利技术的聚羧酸减水剂在不影响减水效果的前提下，赋予减水剂消泡的功能，使聚羧酸减水剂具有减水、消泡一体的功能，避免复配所出现的相容性和稳定性等问题。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于建筑材料中混凝土外加剂
，具体来讲，涉及一种具有消泡功能的消泡型功能单体、聚羧酸减水剂及其制备方法。
技术介绍
在混凝土配置和施工中不免要引入气泡，其中直径在50nm以下的气泡可显著提高混凝土的抗冻、抗渗、耐久性，还可改善混凝土的流动性和施工性，从而提高混凝土质量。随着混凝土行业发展，对混凝土各种性能要求的提高，聚羧酸减水剂得到广泛迅速的应用，但聚羧酸减水剂由于自身分子结构特点，导致其引气能力强，在混凝土制备过程中引入大小不一的气泡，含气量过高，严重影响混凝土强度、外观和耐久等性能。针对此问题，许多研究提出向聚羧酸减水剂中加入适量消泡剂进行复配以达到控制含气量，但由于消泡剂与聚羧酸减水剂相容性和稳定性较差，此方法在控制含气量问题上效果欠佳。因此有研究尝试将消泡剂进行改性以解决相容性。专利US6803396将聚氧乙烯聚氧丙烯进行胺基封端，增加与聚羧酸减水剂的相互作用力，此种聚醚价格较昂贵；文献《聚羧酸减水剂和混凝土含气量的调控方法》报道在制备酯类大单体时将聚氧乙烯聚氧丙烯醚引入体系，调节聚氧丙烯和聚氧乙烯链段的比例以控制聚羧酸减水剂的引气性。现有技术中都通过对聚醚改性以改善聚羧酸减水剂的含气量。
技术实现思路
针对现有技术中存在的不足，本专利技术的目的之一在于解决上述现有技术中存在的一个或多个问题。例如，本专利技术的目的之一在于提供一种减水性能优异且同时具有优良消泡功能的聚羧酸减水剂。为了实现上述目的，本专利技术的一方面提供了一种消泡型功能单体的制备方法。所述消泡型功能单体的制备方法将具有消泡功能的硅氧烷链段及聚醚链段结构引入消泡型功能单体分子结构。根据本专利技术示例性实施例的消泡型功能单体的制备方法，所述消泡型功能单体的制备方法可以包括以下步骤：加热聚醚改性硅油，并将含有酸类催化剂的不饱和羧酸或酰氯滴加至所述聚醚改性硅油中进行酯化反应，或者将酸酐滴加至聚醚改性硅油中分散溶解并加热进行酯化反应，得到含硅氧烷和聚醚侧链的消泡型功能单体。根据本专利技术示例性实施例的消泡型功能单体的制备方法，所述聚醚改性硅油与不饱和羧酸的摩尔比为1：1.05～1：1.10，所述酸类催化剂占所述聚醚改性硅油与不饱和羧酸总摩尔数的0.5％～3.0％，所述聚醚改性硅油与酰氯的摩尔比为1：1.05～1：1.10，所述聚醚改性硅油与酸酐的摩尔比为1：1.05～1：1.10。根据本专利技术示例性实施例的消泡型功能单体的制备方法，加热所述聚醚改性硅油至60～100℃。根据本专利技术示例性实施例的消泡型功能单体的制备方法，所述不饱和羧酸为丙烯酸、甲基丙烯酸、丁烯酸、2-丁烯酸中的至少一种，所述酰氯为丙烯酰氯、甲基丙烯酰氯中的至少一种，所述酸酐为顺丁烯二酸酐，所述酸类催化剂为浓硫酸和/或对甲苯磺酸。根据本专利技术示例性实施例的消泡型功能单体的制备方法，在1～2小时内通过恒压滴液漏斗向所述聚醚改性硅油中滴加酰氯或含有酸类催化剂的不饱和羧酸。根据本专利技术示例性实施例的消泡型功能单体的制备方法，向所述聚醚改性硅油中滴加酰氯或含有酸类催化剂的不饱和羧酸完毕后，继续酯化反应1～2小时，或者直接加入酸酐分散溶解进行酯化反应1～2小时。根据本专利技术示例性实施例的消泡型功能单体的制备方法，所述制备方法还包括将不饱和羧酸和酸类催化剂、或酰氯滴加至所述聚醚改性硅油中时进行搅拌。根据本专利技术示例性实施例的消泡型功能单体的制备方法，所述消泡型功能单体用于制备具有消泡功能的聚羧酸减水剂。本专利技术另一方面提供一种消泡型功能单体。所述消泡型功能单体含硅氧烷和聚醚侧链且无Si-O-C结构，所述消泡型功能单体的分子结构为：根据本专利技术示例性实施例的消泡型功能单体，所述消泡型功能单体由上述消泡型功能单体的制备方法制备而成。本专利技术再一方面一种具有消泡功能的聚羧酸减水剂的制备方法。所述具有消泡功能的聚羧酸减水剂的制备方法包括：a、将具有消泡功能的硅氧烷链段和聚醚链段结构引入消泡型功能单体分子结构，以制备消泡型功能单体；b、将所述消泡型功能单体引入聚合体系中，得到具有消泡功能的聚羧酸减水剂。根据本专利技术示例性实施例的具有消泡功能的聚羧酸减水剂的制备方法，所述步骤b在引发剂和链转移剂的作用下使所述消泡型功能单体、聚醚大单体与不饱和羧酸和/或其衍生物(即不饱和羧酸的衍生物)进行水溶液自由基聚合反应，得到具有消泡功能的聚羧酸减水剂。根据本专利技术示例性实施例的具有消泡功能的聚羧酸减水剂的制备方法，所述步骤b可以包括：将所述消泡型功能单体、聚醚大单体和水混合并加热，得到溶液A；将不饱和羧酸和/或其衍生物与引发剂、链转移剂和水配成溶液B；将所述溶液B滴加至所述溶液A中，完成水溶液自由基聚合反应，得到具有消泡功能的聚羧酸减水剂。根据本专利技术示例性实施例的具有消泡功能的聚羧酸减水剂的制备方法，将4.0～24.4重量份的所述消泡型功能单体、300～400重量份的聚醚大单体和200～260重量份的水混合并加热，得到所述溶液A。根据本专利技术示例性实施例的具有消泡功能的聚羧酸减水剂的制备方法，将40～60重量份的不饱和羧酸和/或其衍生物与0.3～3.0重量份的引发剂、1.0～4.0重量份的链转移剂和180～240重量份的水配成溶液B。根据本专利技术示例性实施例的具有消泡功能的聚羧酸减水剂的制备方法，所述水溶液自由基聚合反应在40～60℃的温度条件下进行。根据本专利技术示例性实施例的具有消泡功能的聚羧酸减水剂的制备方法，将所述消泡型功能单体、聚醚大单体和水加热至40～60℃。根据本专利技术示例性实施例的具有消泡功能的聚羧酸减水剂的制备方法，所述溶液B在1.5～3.5小时以内通过恒压滴液漏斗滴加至所述溶液A中。根据本专利技术示例性实施例的具有消泡功能的聚羧酸减水剂的制备方法，所述方制备法还可以包括在所述水溶液自由基聚合反应完之后降温至40℃以下，并调节pH至中性。根据本专利技术示例性实施例的具有消泡功能的聚羧酸减水剂的制备方法，采用碱性物质进所述调节pH至中性的步骤，所述碱性物质可以为氢氧化钠、氢氧化钾和氢氧化钙中的至少一种。根据本专利技术示例性实施例的具有消泡功能的聚羧酸减水剂的制备方法，所述聚醚大单体可以为分子量2200～2800的异戊烯醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚、甲基烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯醚和4-羟丁基乙烯基聚氧乙烯聚氧丙烯醚中的至少一种。根据本专利技术示例性实施例的具有消泡功能的聚羧酸减水剂的制备方法，所述链转移剂可以为巯基丙酸、巯基乙酸、甲基丙烯磺酸钠和苯乙烯磺酸钠中的至少一种。根据本专利技术示例性实施例的具有消泡功能的聚羧酸减水剂的制备方法，所述引发剂可以为过硫酸铵、过硫酸钾、抗坏血酸与过硫酸铵、抗坏血酸与过硫酸钾、或者抗坏血酸与双氧水。根据本专利技术示例性实施例的具有消泡功能的聚羧酸减水剂的制备方法，所述步骤a包括：加热聚醚改性硅油，并将含有酸类催化剂的不饱和羧酸或酰氯滴加至所述聚醚改性硅油中进行酯化反应，或者将酸酐滴加至聚醚改性硅油中分散溶解并加热进行酯化反应，得到含硅氧烷和聚醚侧链的消泡型功能单体。根据本专利技术示例性实施例的具有消泡功能的聚羧酸减水剂的制备方法，所述聚醚改性硅油与不饱和羧酸的摩尔比为1：1.05～1：1.10，所述酸类催化剂占所述聚醚改性硅油与不饱和羧酸总摩尔数的0.5％～3.0％，所述聚醚改性硅油与酰氯的摩尔比为1：1.05～1：1本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种消泡型功能单体的制备方法，其特征在于，所述消泡型功能单体的制备方法将具有消泡功能的硅氧烷链段和聚醚链段结构引入消泡型功能单体分子结构。
【技术特征摘要】
1.一种消泡型功能单体的制备方法，其特征在于，所述消泡型功能单体的制备方法将具有消泡功能的硅氧烷链段和聚醚链段结构引入消泡型功能单体分子结构。2.根据权利要求1所述的消泡型功能单体的制备方法，其特征在于，所述消泡型功能单体的制备方法包括以下步骤：加热聚醚改性硅油，并将含有酸类催化剂的不饱和羧酸或者酰氯滴加至所述聚醚改性硅油中进行酯化反应，或者将酸酐加入聚醚改性硅油中分散溶解并加热进行酯化反应，得到含硅氧烷和聚醚侧链的消泡型功能单体。3.根据权利要求2所述的消泡型功能单体的制备方法，其特征在于，所述聚醚改性硅油与不饱和羧酸的摩尔比为1：1.05～1：1.10，所述酸类催化剂占所述聚醚改性硅油与不饱和羧酸总摩尔数的0.5％～3.0％，所述聚醚改性硅油与酰氯的摩尔比为1：1.05～1：1.10，所述聚醚改性硅油与酸酐的摩尔比为1：1.05～1：1.10。4.根据权利要求2所述的消泡型功能单体的制备方法，其特征在于，加热所述聚醚改性硅油至60～100℃。5.一种消泡型功能单体，其特征在于，所述消泡型功能单体的分子结构为：6.根据权利要求5所述的消泡型功能单体，其特征在于，所述消泡型功能单体由权利要求1至4中任意一项所述的消泡型功能单体的制备方法制备而成。7...
【专利技术属性】
技术研发人员：贾二鹏，徐创霞，杨小卜，毛海勇，廖志华，张伟，刘洋，
申请(专利权)人：四川省建筑科学研究院，
类型：发明
国别省市：四川;51
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