一种高性能保塌抗泥型聚羧酸及其制备方法技术

本发明专利技术提出了一种高性能保塌抗泥型聚羧酸及其制备方法，按质量份计包括如下组分：大单体300～350份、A剂45～60份、B剂4.0～4.5份、C剂3.5～7.0份、去离子水500～550份，具有高减水率和良好的保坍能力，节能环保，绿色无污染。

【技术实现步骤摘要】
一种高性能保塌抗泥型聚羧酸及其制备方法
本专利技术涉及建筑材料
，具体涉及一种高性能保塌抗泥型聚羧酸及其制备方法。
技术介绍
随着我国基础设施建设的蓬勃发展，基础设施建设所必须的混凝土的各方面性能也在不断提高，与此同时对混凝土保坍剂的要求也越来越高。聚羧酸系保坍剂是第三代高性能保坍剂，具有掺量低、减水率大、塌落度损失小，与水泥适应性好等特点。聚羧酸系保坍剂可以大幅度提高提高粉煤灰、矿粉等混合材料的用量，绿色环保，能大幅度节约水泥，配置高强、超高强度混凝土等优点，广泛用于商品混凝土、高强混凝土、高性能混凝土等，特别适用于高速铁路、桥梁、海港码头、水利工程等高强度、高耐久性、高水泥适应性的混凝土工程。但是相对于其他传统减水剂，泥土对聚羧酸类减水剂的吸附性更强。而随着建筑行业迅猛发展和环保要求，目前砂石质量越来越差已经成为必然趋势，为了使低质量砂石料生产出合格工作性能的混凝土，需要向其中加入抗泥剂和保坍剂。目前抗泥剂和保坍剂分为无机物类和高分子聚合类两种。无机物类效果非常单一，只适用于某种成分的泥土，对于低质量砂石料适应性很差，掺量不容易控制，混凝土生产过程中问题多；高分子聚合类大多工艺复杂，对设备要求高，且有污染产生，合成的抗泥剂和保坍剂需要和聚羧酸减水剂进行复配，使得混凝土生产过程繁杂。
技术实现思路
本专利技术针对上述问题提出了一种高性能保塌抗泥型聚羧酸及其制备方法，具有高减水率和良好的保坍能力，节能环保，绿色无污染。具体的技术方案如下：一种高性能保塌抗泥型聚羧酸，按质量份计包括如下组分：大单体300～350份、A剂45～60份、B剂4.0～4.5份、C剂3.5～7.0份、去离子水500～550份；所述大单体为异戊烯醇聚氧乙烯醚；A剂为小单体、缓释小单体和抗泥小单体的混合物；所述小单体为丙烯酸；所述缓释小单体为丙烯酸羟乙酯或丙烯酸羟丙酯中的任一种或两种；所述抗泥单体为二甲基二烯丙基氯化铵或甲基丙烯酸二甲氨乙酯中的一种或者两种；所述小单体、缓释小单体和抗泥小单体的质量比为1：1.2～2.5:1.3～2.1；B剂包括1.2～1.8质量份的还原剂和2.2～3.5质量份的链转移剂；C剂为引发剂。所述还原剂为维生素C、吊白块、亚硫酸铁、焦亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、次磷酸钠中的一种或几种；所述链转移剂为巯基乙醇、巯基乙酸、巯基丙酸中的一种或几种；所述引发剂为体积浓度27.5％的双氧水、过硫酸钠、过硫酸铵、过硫酸钾、偶氮二异丁腈中的一种或几种。本专利技术还提出了上述高性能保塌抗泥型聚羧酸的制备方法，包含如下步骤：步骤一、将大单体投入0.8～0.9倍质量的去离子水中，搅拌至完全溶解得到大单体溶液；步骤二、将C剂加入去离子水调成质量分数为0.1％-1.0％的C溶液，向步骤一制得的大单体溶液中投入C溶液并搅拌5～20分钟；所述C剂的加入量为溶液质量的0.6～0.7％；步骤三、将A剂、B剂分别加入去离子水分别调成A溶液及B溶液；所述A溶液由小单体混合物和水组成，小单体混合物由小单体、缓释小单体和抗泥小单体按1：1.2～2.5:1.3～2.1质量比组成，B溶液由质量分数为0.03％-0.4％的还原剂水溶液及质量分数为0.08％～0.4％的链转移剂水溶液组成；向步骤二制得的溶液中同时滴加A溶液、B溶液并不停搅拌，直至保温结束；步骤四、将步骤三制得的混合液熟化0.5～2小时，然后补去离子水至固含量为40％即制得成品。作为上述技术方案的改进，所述步骤三中，还包括滴加C溶液，滴加过程中持续搅拌。作为上述技术方案的改进，步骤三在滴加A液、B液和C液的过程中观察体系温度，如果温度超过45℃，需开启降温系统进行降温，将体系温度降至42～45℃。与粗放式的自由升温反应体系相比较，本反应体系的引发速率相对稳定，合成的产品性能也更稳定，而且聚合物的分子量分布窄，有效分子量的聚合物比例更高，最终的减水和保坍性能更加优异。作为上述技术方案的改进，步骤四的熟化温度为40～45℃，熟化过程保持搅拌。与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有如下有益效果：本专利技术的聚羧酸高性能保坍剂具有高减水率和良好的保坍能力，并且引气量低于市售产品，并且整个过程无需加热，节能环保，绿色无污染。具体实施方式为使本专利技术的技术方案更加清晰明确，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下结合优选实施例，详细说明如下,任何对本专利技术技术方案的技术特征进行等价替换和常规推理得出的方案均落入本专利技术保护范围。实施例一一种高性能保塌抗泥型聚羧酸的制备方法，其步骤如下：在1L容量的四口烧瓶中加入300g异戊烯醇聚氧乙烯醚、250g去离子水，搅拌溶解，溶解完全后反应釜底直接加入C溶液，十分钟后同时滴加A溶液和B溶液；A溶液滴加4小时，B溶液滴加4.5小时，如果滴加过程中体系温度超过45℃，则开启降温系统进行降温，使反应釜内温度维持在42～45℃；滴加结束后熟化2小时，补169g去离子水将所得产品调至40％含固；即得到聚羧酸高性能保坍剂成品PC-1。所述A溶液由25g丙烯酸、35g丙烯酸羟乙酯、30g甲基丙烯酸二甲氨乙酯以及30g去离子水组成；所述B溶液由1.6g维生素C、2.8g巯基乙酸以及80g去离子水组成；所述C溶液由3.0g过硫酸铵和3.0g浓度为27.5％的双氧水组成。实施例二一种高性能保塌抗泥型聚羧酸的制备方法，其步骤如下：在1L容量的四口烧瓶中加入300g异戊烯醇聚氧乙烯醚、5g丙烯酸以及250g去离子水，搅拌溶解，溶解完全后加入3.5g过硫酸铵，十分钟后同时滴加A溶液、B溶液和C溶液；A溶液滴加4小时，B溶液和C溶液滴加4.5小时，如果滴加过程中体系温度超过45℃，则开启降温系统进行降温，使反应釜内温度维持在42～45℃；滴加结束后熟化2小时，补76g去离子水将所得产品调至40％含固；即得到聚羧酸高性能保坍剂成品PC-2。所述A溶液由20g丙烯酸、35g丙烯酸羟乙酯、30g甲基丙烯酸二甲氨乙酯以及30g去离子水组成；所述B溶液由1.6g维生素C、2.8g巯基乙酸以及80g去离子水组成；所述C溶液由3.0g浓度为27.5％的双氧水以及86g去离子水组成。实施例三一种高性能保塌抗泥型聚羧酸的制备方法，其步骤如下：在1L容量的四口烧瓶中加入300g异戊烯醇聚氧乙烯醚以及250g去离子水，搅拌溶解，溶解完全后加入3.5g过硫酸铵，十分钟后同时滴加A溶液、B溶液和C溶液；A溶液滴加4小时，B溶液和C溶液滴加4.5小时，如果滴加过程中体系温度超过45℃，则开启降温系统进行降温，使反应釜内温度维持在42～45℃；滴加结束后熟化1.5小时，补83g去离子水将所得产品调至40％含固。即得到聚羧酸高性能保坍剂成品PC-3。所述A溶液由25g丙烯酸、20g丙烯酸羟乙酯、15g丙烯酸甲酯、30g甲基丙烯酸二甲氨乙酯以及30g去离子水组成；所述B溶液由1.6g维生素C、2.8g巯基乙酸以及80g去离子水组成；所述C溶液由3.5g浓度为27.5％的双氧水以及86g去离子水组成。依照国标GB8076-2008《混凝土外加剂》中的检测标准对以上实施例与市售同类型聚羧酸产品进行混凝土减水率，保坍性能及含气量检测，检测结果如表1所示。表1.本专利技术实施例制得高性能聚羧酸保本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高性能保塌抗泥型聚羧酸，其特征在于，按质量份计包括如下组分：大单体300～350份、A剂45～60份、B剂4.0～4.5份、C剂3.5～7.0份、去离子水500～550份；所述大单体为异戊烯醇聚氧乙烯醚；A剂为小单体、缓释小单体和抗泥小单体的混合物；所述小单体为丙烯酸；所述缓释小单体为丙烯酸羟乙酯或丙烯酸羟丙酯中的任一种或两种；所述抗泥单体为二甲基二烯丙基氯化铵或甲基丙烯酸二甲氨乙酯中的一种或者两种；所述小单体、缓释小单体和抗泥小单体的质量比为1：1.2～2.5:1.3～2.1；B剂包括1.2～1.8质量份的还原剂和2.2～3.5质量份的链转移剂；C剂为引发剂。

【技术特征摘要】
1.一种高性能保塌抗泥型聚羧酸，其特征在于，按质量份计包括如下组分：大单体300～350份、A剂45～60份、B剂4.0～4.5份、C剂3.5～7.0份、去离子水500～550份；所述大单体为异戊烯醇聚氧乙烯醚；A剂为小单体、缓释小单体和抗泥小单体的混合物；所述小单体为丙烯酸；所述缓释小单体为丙烯酸羟乙酯或丙烯酸羟丙酯中的任一种或两种；所述抗泥单体为二甲基二烯丙基氯化铵或甲基丙烯酸二甲氨乙酯中的一种或者两种；所述小单体、缓释小单体和抗泥小单体的质量比为1：1.2～2.5:1.3～2.1；B剂包括1.2～1.8质量份的还原剂和2.2～3.5质量份的链转移剂；C剂为引发剂。2.如权利要求1所述的一种高性能保塌抗泥型聚羧酸，其特征在于，所述还原剂为维生素C、吊白块、亚硫酸铁、焦亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、次磷酸钠中的一种或几种。3.如权利要求1所述的一种高性能保塌抗泥型聚羧酸，其特征在于，所述链转移剂为巯基乙醇、巯基乙酸、巯基丙酸中的一种或几种。4.如权利要求1所述的一种高性能保塌抗泥型聚羧酸，其特征在于，所述引发剂为体积浓度27.5％的双氧水、过硫酸钠、过硫酸铵、过硫酸钾、偶氮二异丁腈中的一种或几种。5.一种高性能保塌抗泥型聚羧酸的制备方法，其特征在于，包含如下步骤：步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：王亚军，卢祎，
申请(专利权)人：江苏百瑞吉新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32