一种抗泥型聚羧酸减水剂的制备方法技术

一种抗泥型聚羧酸减水剂的制备方法，包括三个步骤：将烯丙基聚氧乙烯醚混合液均分为三份；向第一份烯丙基聚氧乙烯醚混合液中加入甲基丙烯酰胺和引发剂，再同时滴加封端酰胺磷酸酯、还原剂和链转移剂得到混合液Ⅰ，向第二份烯丙基聚氧乙烯醚混合液中加入引发剂，再滴加甲基丙烯磺酸钠得到混合液Ⅱ；向第三份烯丙基聚氧乙烯醚混合液中加入引发剂，再同时滴加丙烯酸、还原剂和链转移剂，再加入混合液Ⅰ和混合液Ⅱ后继续滴加丙烯酸、还原剂和链转移剂。本发明专利技术采用常压生产，设备要求低，操作方便，利于工业化生产；在骨料含泥量较高时采用本发明专利技术合成的减水剂，在不提高减水剂掺量的前提下可降低减水剂对骨料含泥量的敏感度，提高混凝土的流动性。

【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
，具体涉及一种抗泥型聚羧酸减水剂的制备方法。
技术介绍
聚羧酸减水剂是由带双键的聚醚单体与其他带有双键的不饱和小分子或有效基团共聚而成的高分子聚合物，因其具有掺量低、减水率高、保坍性高、绿色环保以及高耐久等优点而被广泛地应用于混凝土行业中。然而，大量的工程实例及研究表明，与萘系、三聚氰胺系及氨基磺酸系等减水剂相比，聚羧酸减水剂对骨料的含泥量尤其敏感。随着近年来混凝土建筑量的爆发式增长，优质砂石骨料资源锐减，骨料含泥量不断提高，随着粘土含量的增加，掺普通型聚羧酸减水剂混凝土的初始流动性和坍落度保持性能不断降低，尤为明显的是流动性大大降低，一般普通型聚羧酸减水剂对含泥量超过3％的砂石，混凝土的流动性消失较快，远远不能满足施工方对混凝土运输施工要求。虽然通过提高减水剂掺量可以得到缓解，但是容易导致混凝土凝结时间超长与抗压强度比降低等问题，并且大大增加成本，这也是影响聚羧酸系减水剂在预拌混凝土行业大规模推广的重要原因。在专利CN101798197A中公开了一种抑制集料含泥量缓释聚羧酸系减水剂，它主要由抗泥型聚羧酸减水剂、缓凝剂与天然沸石粉复配而成。因为粘土矿物质会优先吸附在天然沸石粉颗粒表面，所以抗泥型聚羧酸减水剂分子得到解放，更容易吸附于水泥颗粒表面，从而缓解粘土对聚羧酸分子吸附过大的问题。但由于沸石多孔结构亦会吸附过多的聚羧酸分子，因此预拌混凝土要达到相同的流动度，依然会加大减水剂的掺量，增加成本。在专利CN102617811A中公开了一种两性乙烯基聚合物混凝土抗泥剂的制备方法，采用先酯化后聚合的方法，在分子结构中引入了阳离子基团，得到一种抗泥剂，但该方法酯化和聚合温度较高，不利于工业化应用，更由于引入了含有氯离子的乙烯基单体，可能引起钢筋锈蚀。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种抗泥型聚羧酸减水剂的制备方法，该制备方法采用常压生产，设备要求低，操作方便，利于工业化生产；在骨料含泥量较高时采用本专利技术合成的减水剂，在不提高减水剂掺量的前提下能够降低聚羧酸减水剂对骨料含泥量的敏感度，提高混凝土的流动性；产品中不含氯离子，对混凝土中的钢筋不会产生锈蚀危害。为实现上述目的，本专利技术提供一种抗泥型聚羧酸减水剂的制备方法，包括以下步骤：(1)将一定量的烯丙基聚氧乙烯醚加入装有去离子水的容器中稀释，并搅拌升温至45℃-65℃，搅拌均匀后将烯丙基聚氧乙烯醚混合液均匀分为三份，分别为烯丙基聚氧乙烯醚混合液Ⅰ、烯丙基聚氧乙烯醚混合液Ⅱ和烯丙基聚氧乙烯醚混合液Ⅲ；(2-1)在装有温度计、搅拌器、恒压漏斗的五口烧瓶中依次一次性加入烯丙基聚氧乙烯醚混合液Ⅰ、一定量的甲基丙烯酰胺和一定量的引发剂，在搅拌条件下保持温度为45-65℃，然后在1～2h内同时匀速滴加一定量的封端酰胺磷酸酯、还原剂和链转移剂，滴加完保持搅拌状态得到混合液Ⅰ；(2-2)在装有温度计、搅拌器、恒压漏斗的三口烧瓶中一次性加入烯丙基聚氧乙烯醚混合液Ⅱ和一定量的引发剂，在搅拌条件下保持温度为45-65℃，然后在1～2h内匀速滴加一定量的甲基丙烯磺酸钠，滴加完保持搅拌状态得到混合液Ⅱ；(2-3)在装有温度计、搅拌器、恒压漏斗的五口烧瓶中依次一次性加入烯丙基聚氧乙烯醚混合液Ⅲ和一定量的引发剂，在搅拌条件下保持温度为45-65℃，接着在1～3h内同时匀速滴加一定量的丙烯酸、还原剂和链转移剂，保持搅拌状态得到混合液Ⅲ；所述步骤(2-1)、步骤(2-2)和步骤(2-3)同时进行；(3)向混合液Ⅲ中一次性加入混合液Ⅰ和混合液Ⅱ后，在1h内同时继续匀速滴加完丙烯酸、还原剂和链转移剂，滴加完后继续搅拌1h后降至常温，即得到一种抗泥型聚羧酸减水剂。优选的，所述步骤(1)中将烯丙基聚氧乙烯醚混合液升温至55℃，所述步骤(2-1)至步骤(2-3)中在搅拌条件下保持温度为55℃；所述步骤(2-1)中在2h内匀速滴加封端酰胺磷酸酯、还原剂和链转移剂，所述步骤(2-2)中在2h内匀速滴加甲基丙烯磺酸钠，所述步骤(2-3)中在2h内匀速滴加丙烯酸、还原剂和链转移剂。优选的，所述步骤(1)中烯丙基聚氧乙烯醚与去离子水的质量比为1:0.5～1:1.2。优选的，所述步骤(2-1)中烯丙基聚氧乙烯醚混合液Ⅰ与甲基丙烯酰胺的摩尔比为1:0.5～1:1，所述步骤(2-1)中烯丙基聚氧乙烯醚混合液Ⅰ与封端酰胺磷酸酯的摩尔比为1:0.6～1:0.9。优选的，所述步骤(2-2)中烯丙基聚氧乙烯醚混合液Ⅱ与甲基丙烯磺酸钠的摩尔比为1:0.06～1:0.08。优选的，所述步骤(2-3)中烯丙基聚氧乙烯醚混合液Ⅲ的摩尔量与步骤(2-3)和步骤(3)中所需丙烯酸的总摩尔量之间的比为1:2.5～1:2.7。优选的，所述引发剂为双氧水或过硫酸钠，所述引发剂分别与烯丙基聚氧乙烯醚混合液Ⅰ、烯丙基聚氧乙烯醚混合液Ⅱ和烯丙基聚氧乙烯醚混合液Ⅲ之间的摩尔比均为1:0.35～1:0.55。优选的，所述还原剂为抗坏血酸、抗坏血酸钠、偶氮二异庚腈中的一种；所述还原剂分别与烯丙基聚氧乙烯醚混合液Ⅰ和烯丙基聚氧乙烯醚混合液Ⅲ之间的摩尔比均为1:0.009～1:0.015。优选的，所述链转移剂为巯基乙酸或巯基丙酸；所述链转移剂分别与烯丙基聚氧乙烯醚混合液Ⅰ和烯丙基聚氧乙烯醚混合液Ⅲ之间的摩尔比均为1:0.05～1:0.09。优选的，所述烯丙基聚氧乙烯醚的分子量为2000～2400。与现有技术相比，本专利技术首先将有效基团聚合成为有效小分子，再将有效小分子共聚成高分子聚合物，使得有效基团能更好的共聚在一起；该制备方法采用常压生产，设备要求低，生产成本低，操作方便，利于工业化生产；在骨料含泥量较高时采用本专利技术合成的抗泥型聚羧酸减水剂，在不提高聚羧酸减水剂掺量的前提下实现了对粘土的抵抗作用，降低了聚羧酸减水剂对骨料含泥量的敏感度，提高了聚羧酸减水剂的减水效果，从而提高了混凝土的流动性，且产品中不含氯离子，对混凝土中的钢筋无锈蚀危害。具体实施方式以下结合实施例对本专利技术作进一步详细说明。实施例1一种抗泥型聚羧酸减水剂的制备方法，包括以下步骤：(1)将一定量的烯丙基聚氧乙烯醚加入装有去离子水的容器中稀释，烯丙基聚氧乙烯醚的分子量为2000，烯丙基聚氧乙烯醚与去离子水的质量比为1:1.2，并搅拌升温至45℃，搅拌均匀后将烯丙基聚氧乙烯醚混合液均匀分为三份，分别为烯丙基聚氧乙烯醚混合液Ⅰ、烯丙基聚氧乙烯醚混合液Ⅱ和烯丙基聚氧乙烯醚混合液Ⅲ；(2-1)在装有温度计、搅拌器、恒压漏斗的五口烧瓶中依次一次性加入烯丙基聚氧乙烯醚混合液Ⅰ、一定量的甲基丙烯酰胺和一定量的双氧水；在搅拌条件下保持温度为45℃，然后在1h内同时匀速滴加一定量的封端酰胺磷酸酯、抗坏血酸和巯基乙酸，滴加完保持搅拌状态得到混合液Ⅰ；所述烯丙基聚氧乙烯醚混合液Ⅰ与甲基丙烯酰胺和封端酰胺磷酸酯的摩尔比为1:0.5:0.6，所述双氧水与烯丙基聚氧乙烯醚混合液Ⅰ的摩尔比为1:0.35，所述抗坏血酸与烯丙基聚氧乙烯醚混合液Ⅰ之间的摩尔比为1:0.009，所述巯基乙酸与烯丙基聚氧乙烯醚混合液Ⅰ之间的摩尔比为1:0.05；(2-2)在装有温度计、搅拌器、恒压漏斗的三口烧瓶中一次性加入烯丙基聚氧乙烯醚混合液Ⅱ和一定量的双氧水，在搅拌条件下保持温度为45℃，然后在1h本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗泥型聚羧酸减水剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将一定量的烯丙基聚氧乙烯醚加入装有去离子水的容器中稀释，并搅拌升温至45‑65℃，搅拌均匀后将烯丙基聚氧乙烯醚混合液均匀分为三份，分别为烯丙基聚氧乙烯醚混合液Ⅰ、烯丙基聚氧乙烯醚混合液Ⅱ和烯丙基聚氧乙烯醚混合液Ⅲ；(2‑1)在装有温度计、搅拌器、恒压漏斗的五口烧瓶中依次一次性加入烯丙基聚氧乙烯醚混合液Ⅰ、一定量的甲基丙烯酰胺和一定量的引发剂，在搅拌条件下保持温度为45‑65℃，然后在1～2h内同时匀速滴加一定量的封端酰胺磷酸酯、还原剂和链转移剂，滴加完保持搅拌状态得到混合液Ⅰ；(2‑2)在装有温度计、搅拌器、恒压漏斗的三口烧瓶中一次性加入烯丙基聚氧乙烯醚混合液Ⅱ和一定量的引发剂，在搅拌条件下保持温度为45‑65℃，然后在1～2h内匀速滴加一定量的甲基丙烯磺酸钠，滴加完保持搅拌状态得到混合液Ⅱ；(2‑3)在装有温度计、搅拌器、恒压漏斗的五口烧瓶中依次一次性加入烯丙基聚氧乙烯醚混合液Ⅲ和一定量的引发剂，在搅拌条件下保持温度为45‑65℃，接着在1～3h内同时匀速滴加一定量的丙烯酸、还原剂和链转移剂，保持搅拌状态得到混合液Ⅲ；所述步骤(2‑1)、步骤(2‑2)和步骤(2‑3)同时进行；(3)向混合液Ⅲ中一次性加入混合液Ⅰ和混合液Ⅱ后，在1h内同时继续匀速滴加完丙烯酸、还原剂和链转移剂，滴加完后继续搅拌1h后降至常温，即得到一种抗泥型聚羧酸减水剂。...

【技术特征摘要】
1.一种抗泥型聚羧酸减水剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将一定量的烯丙基聚氧乙烯醚加入装有去离子水的容器中稀释，并搅拌升温至45-65℃，搅拌均匀后将烯丙基聚氧乙烯醚混合液均匀分为三份，分别为烯丙基聚氧乙烯醚混合液Ⅰ、烯丙基聚氧乙烯醚混合液Ⅱ和烯丙基聚氧乙烯醚混合液Ⅲ；(2-1)在装有温度计、搅拌器、恒压漏斗的五口烧瓶中依次一次性加入烯丙基聚氧乙烯醚混合液Ⅰ、一定量的甲基丙烯酰胺和一定量的引发剂，在搅拌条件下保持温度为45-65℃，然后在1～2h内同时匀速滴加一定量的封端酰胺磷酸酯、还原剂和链转移剂，滴加完保持搅拌状态得到混合液Ⅰ；(2-2)在装有温度计、搅拌器、恒压漏斗的三口烧瓶中一次性加入烯丙基聚氧乙烯醚混合液Ⅱ和一定量的引发剂，在搅拌条件下保持温度为45-65℃，然后在1～2h内匀速滴加一定量的甲基丙烯磺酸钠，滴加完保持搅拌状态得到混合液Ⅱ；(2-3)在装有温度计、搅拌器、恒压漏斗的五口烧瓶中依次一次性加入烯丙基聚氧乙烯醚混合液Ⅲ和一定量的引发剂，在搅拌条件下保持温度为45-65℃，接着在1～3h内同时匀速滴加一定量的丙烯酸、还原剂和链转移剂，保持搅拌状态得到混合液Ⅲ；所述步骤(2-1)、步骤(2-2)和步骤(2-3)同时进行；(3)向混合液Ⅲ中一次性加入混合液Ⅰ和混合液Ⅱ后，在1h内同时继续匀速滴加完丙烯酸、还原剂和链转移剂，滴加完后继续搅拌1h后降至常温，即得到一种抗泥型聚羧酸减水剂。2.根据权利要求1所述的一种抗泥型聚羧酸减水剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中将烯丙基聚氧乙烯醚混合液升温至55℃，所述步骤(2-1)至步骤(2-3)中在搅拌条件下保持温度为55℃；所述步骤(2-1)中在2h内匀速滴加封端酰胺磷酸酯、还原剂和链转移剂，所述步骤(2-2)中在2h内匀速滴加甲基丙烯磺酸钠，所述步骤(2-3)中在2h内匀速滴加丙烯酸、还原剂和链转移剂。3.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄立军，王若臣，佟莉，王爱军，
申请(专利权)人：江苏超力建材科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32