本发明专利技术公开了一种单双烷基磷酸酯支链抗泥型聚羧酸减水剂母料，针对砂石地材中粘土矿物含量较高的情况使用。表现出初始减水率不低、中后期保坍性良好、整体稳定性好的特点。以母液质量百分比40%为限定，合成原材料总质量为1000，其用量比例为：聚醚大单体用量为350~360；丙烯酸用量为32.0~38.0；单双烷基磷酸酯用量为2.0~6.0；磷酸基链转移剂用量为1.0~5.0，巯基乙酸用量为0.5~1.0；双氧水用量为3.0~6.0；维C用量为0.5~0.8；液碱用量为7~15；其余为水。本发明专利技术合成的聚羧酸减水剂分子量偏大，主链长度偏长，长短支链交错，且密度大，保坍性强、适应性广。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种单双烷基磷酸酯支链抗泥型聚羧酸减水剂母料，适应于砂石地材中粘土矿物含量较高的情况，属于水泥添加剂领域。
技术介绍
聚羧酸减水剂以高减水、高保坍、高增强等特点，在高速铁路、水利水电、核电、高速公路、港湾码头等大型工程得到了广泛应用；但与萘系、氨基磺酸盐系等高效减水剂比较，聚羧酸减水剂的减水率、保坍性对砂石含泥量更为敏感。究其原因是带负电荷的粘土颗粒与PCE分子及带正电荷的水泥颗粒相互作用，降低了水泥颗粒对PCE的吸附能力，减少了PCE在水泥颗粒表面的有效吸附量。现今PEG类牺牲剂、阳离子聚合物对建筑工程中泥质机制砂石的适应性有限，不能统一解决减水率和保坍性问题，且固含或掺量增大，成本明显提高。专利技术人项目组前期发现基于粘土絮凝作用的一种多元羟基络合物及聚合物对湖南、贵州地区将近20％含泥量的粘土矿物(以方解石、白云石和长石为主)有明显的抑制作用，用量较少，但在重庆、河北等其他地域作用效果需此多元羟基络合物及聚合物用量较高时才表现出一定效果。CN105542091A公开了一种缓释阳离子具有抗泥效果的聚羧酸系高性能减水剂及其制备方法。本专利技术以不饱和羧酸、聚醚大单体、阳离子不饱和单体、不饱和酯类、交联剂、链转移剂、氧化剂及还原剂为原料，在常温下，无热源成功合成了缓释阳离子型抗泥聚羧酸高性能减水剂。分子结构中引入了长链酯类交联剂和阳离子不饱和单体，使该聚羧酸减水剂具有很好的缓释和抗泥效果。CN105271885A公开了一种抗泥保坍型聚羧酸高性能减水剂及其制备方法，减水剂包括异戊烯基聚氧乙烯醚、引发剂、A液和B液；其中，A液由丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯磺酸钠、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、乙酸乙烯酯、乙烯基三乙氧基硅烷和水组成；B液包括链转移剂、还原剂和水。CN105236806A公开了一种具有高适应性的磷酸基改性聚羧酸减水剂及其制备方法，该减水剂是由下述原料制成：异戊烯醇聚氧乙烯醚、双氧水、丙烯酸、不饱和磷酸单体、去离子水、还原剂、链转移剂；链转移剂为巯基乙醇、巯基乙酸、巯基丙酸中的一种。不饱和磷酸单体是由2-磷酸基-1,2,4-三羧酸丁烷、对甲苯磺酸和对苯二酚制成。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种单双烷基磷酸酯支链抗泥型聚羧酸减水剂母料，适应于砂石地材中粘土矿物含量较高的情况。本专利技术尽可能增大聚羧酸分子主链长度，以轻微程度上不利于在水化碱性溶液中伸展开为标准，以缓冲聚羧酸减水剂分子的初始吸附量，单双烷基磷酸酯短支链的引入，与聚醚大单体长支链相互交错，增大减水剂的适应性；此外，单双烷基磷酸酯初始锚固能力强于羧酸根、磺酸根、硫酸根、硝酸根，并在碱性溶液中水解成磷酸醇和羧酸基团，增大混凝土和易性和保坍效果。一种单双烷基磷酸酯支链抗泥型聚羧酸减水剂母料，由下述各组分聚合而成，原料总质量为1000份，各组分包括：聚醚大单体：350～360；丙烯酸：32.0～38.0；单双烷基磷酸酯：2.0～6.0；磷酸基链转移剂：1.0～5.0；巯基乙酸：0.5～1.0；双氧水：3.0～6.0；维C：0.5～0.8；液碱：7～15；水：其余；所述聚醚大单体为甲基烯丙基聚氧乙烯醚、异戊烯醇聚氧乙烯醚、异丁烯醇聚氧乙烯醚的一种或几种组成；所述聚醚大单体优选为3500分子量的异戊烯醇聚氧乙烯醚；所述的双氧水为质量百分比为27.5％的工业级双氧水；所述的液碱为质量百分比为30～32％的工业级NaOH溶液。所述的磷酸基链转移剂为次磷酸钠、亚磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、三聚磷酸钠中的一种或几种组成；所述的磷酸基链转移剂优选为次磷酸钠、亚磷酸氢二钠、中的一种或两种组成；所述的单双烷基磷酸酯为单烷基磷酸酯和双烷基磷酸酯的混合物。所述的单双烷基磷酸酯为单烷基磷酸酯ROPO(OH)2和双烷基磷酸酯(RO)2PO(OH)的混合物，其中R为下列结构之一：所述的单双烷基磷酸酯优选为单烷基磷酸酯ROPO(OH)2和双烷基磷酸酯(RO)2PO(OH)的质量比为2：1的组合物；R分子结构式优选为下列结构之一：本专利技术的单双烷基磷酸酯支链抗泥型聚羧酸减水剂母料的合成方法，过程如下：将聚醚大单体置于反应容器中，持续搅拌，直至搅拌溶液无明显块状或片状物料；将双氧水加入溶解完全的聚醚大单体溶液中后，再一次性加入磷酸基链转移剂和三分之一量的丙烯酸；在10min内依次加入引发剂和小单体溶液，所述的引发剂为巯基乙酸和维C的水溶液混合物，所述的小单体溶液为三分之二量丙烯酸和单双烷基磷酸酯的水溶液；小单体溶液滴加时间为1.5～2.5h，引发剂滞后于小单体溶液10～20min后滴加完；不开冷却水循环，置于反应釜中自动反应1～2h，然后自然降温到30℃，加入液碱，并补水，搅拌均匀即可。本专利技术的有益效果是：1.以轻微限制减水剂分子在强吸附质水化环境中的伸展度，增大聚羧酸减水剂主链长度，减水剂分子吸附量有限；且使用中酸醚比和高支链密度设计理念，分子尺寸变大，同步辅助减水剂分子主链长度约束减水剂分子在强吸附质水化环境下的初始吸附量。2.支链中除采用3500分子量的异戊烯醇聚氧乙烯醚作为长支链，引入单烷基磷酸酯ROPO(OH)2和双烷基磷酸酯(RO)2PO(OH)作为短支链，长短支链交错分布，协同分散作用，减水剂适应性好；磷酸基锚固能力强于磺酸基、硫酸根、硝酸根，以致于减水剂吸附分散能力不受盐类抑制。具体实施方式下面通过实例对本专利技术进行进一步的阐述，下述说明仅为了解释本专利技术，并不对内容进行限定。实施例1一种单双烷基磷酸酯支链抗泥型聚羧酸减水剂母料，该减水剂由下述各组分聚合而成，原料总质量为1000，各组分及工艺参数如下：底料：2400分子量的甲基烯丙基聚氧乙烯醚：358，水：220；双氧水溶液：27.5％工业级双氧水：3.5，水：10；双氧水加入后，一次性加入次磷酸钠和三分之一量的丙烯酸；次磷酸钠：3.0，丙烯酸(先投)：11.0一次性投完上述磷酸基链转移剂和三分之一量的丙烯酸后，10min内依次加入引发剂、小单体溶液；引发剂：巯基乙酸：0.8，维C：0.75，水：120；小单体溶液：丙烯酸(滴加)：22，丙烯酸羟乙酯基磷酸酯：1，磷酸二(丙烯酸羟乙基)酯：1.5，水：50；引发剂滴加时间：3.0h；小单体溶液滴加时间2.5h；保温时间：2h；液碱：8；补水：190.45。实施例2一种单双烷基磷酸酯支链抗泥型聚羧酸减水剂母料，该减水剂由下述各组分聚合而成，原料总质量为1000，各组分及工艺参数如下：底料：3000分子量的异丁烯醇聚氧乙烯醚：355，水：220；双氧水溶液：27.5％工业级双氧水：4.5，水：10；双氧水加入后，一次性加入次磷酸钠和三分之一量的丙烯酸；亚磷酸氢二钠：1.5，丙烯酸(先投)：12.0；一次性投完上述磷酸基链转移剂和三分之一量的丙烯酸后，10min内依次加入引发剂、小单体溶液；引发剂：巯基乙酸：1.0，维C：0.68，水：120；小单体溶液：丙烯酸(滴加)：24，甲基丙烯酸羟乙酯基磷酸酯：2.0，磷酸二(甲基丙烯酸羟丙基)酯：2.0，水：50；引发剂滴加时间：2.5h；小单体溶液滴加时间2.0h；保温时间：1.5h；液碱：10；补水：187.32。实施例3一种单双烷基磷酸酯支链抗泥型聚羧酸减水剂母料，该减水剂由下述本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种单双烷基磷酸酯支链抗泥型聚羧酸减水剂母料，由下述各组分聚合而成，原料总质量为1000份，各组分包括：聚醚大单体：350～360；丙烯酸：32.0～38.0；单双烷基磷酸酯：2.0～6.0；磷酸基链转移剂：1.0～5.0；巯基乙酸：0.5～1.0；双氧水：3.0～6.0；维C：0.5～0.8；液碱：7～15；水：其余；所述聚醚大单体为甲基烯丙基聚氧乙烯醚、异戊烯醇聚氧乙烯醚、异丁烯醇聚氧乙烯醚的一种或几种组成；所述的单双烷基磷酸酯为单烷基磷酸酯和双烷基磷酸酯的混合物；所述的双氧水为质量百分比为27.5％的工业级双氧水；所述的液碱为质量百分比为30～32％的工业级NaOH溶液。
【技术特征摘要】
1.一种单双烷基磷酸酯支链抗泥型聚羧酸减水剂母料，由下述各组分聚合而成，原料总质量为1000份，各组分包括：聚醚大单体：350～360；丙烯酸：32.0～38.0；单双烷基磷酸酯：2.0～6.0；磷酸基链转移剂：1.0～5.0；巯基乙酸：0.5～1.0；双氧水：3.0～6.0；维C：0.5～0.8；液碱：7～15；水：其余；所述聚醚大单体为甲基烯丙基聚氧乙烯醚、异戊烯醇聚氧乙烯醚、异丁烯醇聚氧乙烯醚的一种或几种组成；所述的单双烷基磷酸酯为单烷基磷酸酯和双烷基磷酸酯的混合物；所述的双氧水为质量百分比为27.5％的工业级双氧水；所述的液碱为质量百分比为30～32％的工业级NaOH溶液。2.根据权利要求1所述的抗泥型聚羧酸减水剂母料，其特征在于，所述的磷酸基链转移剂为次磷酸钠、亚磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、三聚磷酸钠中的一种或几种组成。...
【专利技术属性】
技术研发人员：柯凯，常鹰，冯晶红，严明，
申请(专利权)人：湖北工业大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42
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