一种嵌段消泡型混凝土外加剂的制备方法技术

本发明专利技术属于建筑外加剂技术领域，具体涉及一种嵌段消泡型混凝土外加剂的制备方法，包括如下步骤：在反应釜中加入不饱和聚醚单体A，不饱和聚醚单体B，不饱和消泡单体，丙烯酸，复合还原剂，甲基丙烯磺酸钠，莫尔盐和去离子水，进行搅拌，完全溶解后，加入过氧化氢，继续搅拌，并加入不饱和聚醚单体A，不饱和聚醚单体C，丙烯酸，不饱和氨基化合物，N‑乙烯基吡咯烷酮和去离子水，然后加热升温，同时滴加混合溶液Ⅰ和混合溶液Ⅱ，待混合溶液Ⅰ和混合溶液Ⅱ滴加完成后再往反应釜中加入过氧化氢，然后保温后冷却降温，即可得到嵌段消泡型混凝土外加剂。本发明专利技术可以消除混凝土内部有害气泡，提高混凝土中有益气泡的稳定性，同时不影响减水率。

A preparation method of block defoaming concrete admixture

The invention belongs to the technical field of building admixtures, and specifically relates to the preparation method of a block defoaming concrete admixture, which includes the following steps: adding unsaturated polyether monomer A, unsaturated polyether monomer B, unsaturated defoaming monomer, acrylic acid, composite reductant, sodium methacrylate sulfonate, mole salt and deionized water, mixing, dissolving completely, adding Add hydrogen peroxide, continue stirring, and add unsaturated polyether monomer A, unsaturated polyether monomer C, acrylic acid, unsaturated amino compound, N_vinyl pyrrolidone and deionized water. Then heat up, add mixed solution I and mixed solution II at the same time. When mixed solution I and mixed solution II are dripped, add hydrogen peroxide to the reactor, and then heat preservation. Block defoaming concrete admixture can be obtained by cooling down. The invention can eliminate harmful air bubbles in concrete, improve the stability of beneficial air bubbles in concrete without affecting the water reduction rate.

【技术实现步骤摘要】
一种嵌段消泡型混凝土外加剂的制备方法
本专利技术属于建筑外加剂
，具体涉及一种嵌段消泡型混凝土外加剂的制备方法。
技术介绍
混凝土是现代建筑工程的重要材料，在去离子水利、去离子水电、桥梁、高速铁路、高速公路等重点工程及普通民用建筑工程都得到了大量的应用，其对于整体建筑安全质量、施工周期、成本等具有重要影响。而混凝土外加剂的使用，可以使混凝土拌合物的流动度大大提高，或者在保持相同流动性的情况下大幅度减少混凝土拌合物的用去离子水量，同时可以使混凝土具有高耐久性，因而可以制得高流动性混凝土，泵送混凝土、高强度性能混凝土和高密实性混凝土等等，并能满足许多特殊情况的下的应用需求，是实现混凝土行业“环保、低碳、生态”发展的核心，也是现代混凝土不可或缺的重要组分，具有非常大的发展潜力和发展空间。混凝土外加剂具有优异的分散性能，可在较低的掺量下使混凝土达到较好的流动性，在制备过程中，可以按照分子设计原则通过自由基共聚合反应将可聚合结构单元合成预定结构与性能的混凝土外加剂，通常由含羧酸基、磺酸基、酯基和聚氧化乙烯基等一些具有不饱和基团的单体通过自由基共聚反应合成。在混凝土外加剂的聚合制备过程中，不同单体以随机或有规律地聚合在一起，使分子具有具有一定分子空间构型，其特殊的结构决定了它优越性能。由于混凝土外加剂为表面活性剂，在混凝土拌和过程中，特别是施工、振捣过程中以控制容易引入较多大小不规则的不稳定气泡，导致混凝土表面的气孔、蜂窝、麻面等缺陷的产生，降低混凝土的密实度，影响混凝土的质量，一般采用通过添加消泡剂控制表面气泡，改善混凝土的和易性，或者是在模板刷一层脱模剂，来保证混凝土质量。消泡剂主要有机硅氧烷类、聚醚和有机磷酸酯类，混凝土外加剂复配消泡剂后，也会大大降低混凝土和易性，降低混凝土分散效果，也会使混凝土坍落度有一定损失；加入消泡剂也会消掉部分对混凝土有益的微小气泡，导致混凝土的密实兴和抗冻性受到影响；消泡剂与混凝土外加剂的相容性一般较差，长时间放置之后容易产生分离，会影响消泡的作用效果。因此近年来，在混凝土外加剂的分子结构中引入具有消泡功能的基团的技术路线，日益受到重视。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术缺陷，提供一种嵌段消泡型混凝土外加剂的制备方法。本专利技术的技术方案如下：按重量份计：在带有控温器、搅拌装置、滴加装置和氮气管的反应釜中加入60-80份不饱和聚醚单体A，60-80份不饱和聚醚单体B，1-3份不饱和消泡单体，5-15份丙烯酸，0.1-0.6份复合还原剂，0.8-2份甲基丙烯磺酸钠，0.01-0.05份莫尔盐和110-130份去离子水；启动搅拌装置进行搅拌，控温器控制温度为25-45℃，当物料完全溶解后，加入1-3份过氧化氢，继续搅拌15min，然后停止搅拌；待2-4h后，再次启动搅拌装置进行搅拌，并往反应釜中加入20-40份不饱和聚醚单体A，10-15份不饱和聚醚单体C，3-6份丙烯酸，2-5份不饱和氨基化合物，1-2份N-乙烯基吡咯烷酮和30份去离子水；然后加热升温至50-70℃，然后用滴加装置同时滴加混合溶液Ⅰ和混合溶液Ⅱ，其中混合溶液Ⅰ由2-5份氧化剂和30份去离子水配置而成，混合溶液Ⅱ由0.3-0.6份甲醛次硫酸氢钠、0.2-0.5份链转移剂和30份去离子水配置而成，混合溶液Ⅰ应在1.5-2h内滴加完毕，混合溶液Ⅱ应在2-2.5h内滴加完毕，混合溶液Ⅰ和混合溶液Ⅱ滴加完成后再往反应釜中加入2-5份过氧化氢，然后保温1h后冷却降温，即可得到嵌段消泡型混凝土外加剂。进一步的，不饱和聚醚单体A包含如下结构(a)：H(OCH2CH2)p(OCH2CH2CH2)qOCH2CH2CR1＝CH2(a)其中，p为整数，且10≤p≤15；q为整数，且3≤q≤5；R1为H或CH3。进一步的，不饱和聚醚单体B包含如下结构(b)：H(OCH2CH2)w(OCH2CH2CH2)xO(CH2)yO(CH2)zCR2＝CH2(b)其中，w为整数，且10≤w≤15；x为整数，且5≤x≤8；y和z为大于0的整数，且2≤y+z≤5；；R2为H或CH3。进一步的，不饱和消泡单体为丁炔二醇二丙烯基醚、丁炔二醇乙氧基化物、3,5-二甲基-1-己炔-3-醇、2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇异氧化物中的一种。进一步的，复合还原剂按重量份计，具有下列的组成：2-羟基-2-亚磺酸基乙酸二钠盐：30-70％；2-羟基-2-磺酸基乙酸二钠盐：1-5％；L-抗坏血酸：5-15％；连二亚硫酸钠、连二亚硫酸钾或连二亚硫酸锌中一种：5-45％；碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾或碳酸氢钾中一种：5-10％。进一步的，不饱和聚醚单体C包含如下结构(c)：CH2＝CR3CH2OO(CH2CH2CH2O)m(CH2CH2O)nOCH2CR4＝CH2(c)其中，m为整数，且2≤m≤3；n为整数，且12≤n≤18；R3，R4为H或CH3。进一步的，不饱和氨基化合物为D-炔丙基甘氨酸、DL-炔丙基甘氨酸、氨基甲酸2-丙炔基酯、(2S)-2-氨基丁-3-炔酸、(2S)-2-氨基-4-戊炔酸、(2R)-2-氨基-5-己炔。进一步的，氧化剂为过氧化氢、过硫酸铵、过硫酸钠、过硫酸钾中的一种。进一步的，链转移剂为巯基乙酸、巯基丙酸、巯基乙醇中的一种。本专利技术的有益效果是：利用水溶液自由基共聚合反应，采用不饱和单体、引发剂、链转移剂等通过两步法合成制备嵌段聚合物，具有可操作性强，反应过程容易控制，对反应条件敏感性低，易于工业化生产等特点。通过在分子侧链中引入不同类型及长度的聚醚侧链，能调控混凝土外加剂在混凝土多相体系中空间构型及舒展程度；通过在分子主链中引入消泡结构基团，赋予混凝土外加剂消泡的功能，消除混凝土内部有害气泡，提高混凝土中有益气泡的稳定性，同时不影响减水率。具体实施方式为了使本专利技术所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。其中，实施例1-4中，所用到的复合还原剂的成分及比例如表1所列。表1复合还原剂成分及比例实施例1按重量份计，在带有控温器、搅拌装置、滴加装置和氮气管的反应釜中加入70份H(OCH2CH2)10(OCH2CH2CH2)3OCH2CH2CCH3＝CH2，70份H(OCH2CH2)15(OCH2CH2CH2)8OCH2CH2OCH2CH2CCH3＝CH2，1份丁炔二醇二丙烯基醚，15份丙烯酸，0.1份复合还原剂，2份甲基丙烯磺酸钠，0.01份莫尔盐和110份去离子水，启动搅拌装置进行搅拌，控温器控制温度为35℃，当物料完全溶解后，加入3份过氧化氢，继续搅拌15min，然后停止搅拌，待3h后，再次启动搅拌装置进行搅拌，并往反应釜中加入20份H(OCH2CH2)10(OCH2CH2CH2)3OCH2CH2CCH3＝CH2，15份CH2＝CHCH2OO(CH2CH2CH2O)2(CH2CH2O)12OCH2CH＝CH2，3份丙烯酸，5份D-炔丙基甘氨酸，1份N-乙烯基吡咯烷酮和30份去离子水，然后加热升温至50℃，然后用滴加装置同时滴加混合溶液Ⅰ和混合溶液Ⅱ，其中混合溶液Ⅰ由3份过硫酸钾和30份去离子水配置而成，混本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种嵌段消泡型混凝土外加剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：按重量份计：在带有控温器、搅拌装置、滴加装置和氮气管的反应釜中加入60‑80份不饱和聚醚单体A，60‑80份不饱和聚醚单体B，1‑3份不饱和消泡单体，5‑15份丙烯酸，0.1‑0.6份复合还原剂，0.8‑2份甲基丙烯磺酸钠，0.01‑0.05份莫尔盐和110‑130份去离子水；启动所述搅拌装置进行搅拌，所述控温器控制温度为25‑45℃，当物料完全溶解后，加入1‑3份过氧化氢，继续搅拌15min，然后停止搅拌；待2‑4h后，再次启动所述搅拌装置进行搅拌，并往所述反应釜中加入20‑40份不饱和聚醚单体A，10‑15份不饱和聚醚单体C，3‑6份丙烯酸，2‑5份不饱和氨基化合物，1‑2份N‑乙烯基吡咯烷酮和30份去离子水；然后加热升温至50‑70℃，然后用所述滴加装置同时滴加混合溶液Ⅰ和混合溶液Ⅱ，其中所述混合溶液Ⅰ由2‑5份氧化剂和30份去离子水配置而成，所述混合溶液Ⅱ由0.3‑0.6份甲醛次硫酸氢钠、0.2‑0.5份链转移剂和30份去离子水配置而成，所述混合溶液Ⅰ应在1.5‑2h内滴加完毕，所述混合溶液Ⅱ应在2‑2.5h内滴加完毕，待所述混合溶液Ⅰ和所述混合溶液Ⅱ滴加完成后再往所述反应釜中加入2‑5份过氧化氢，然后保温1h后冷却降温，即可得到嵌段消泡型混凝土外加剂。...

【技术特征摘要】
1.一种嵌段消泡型混凝土外加剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：按重量份计：在带有控温器、搅拌装置、滴加装置和氮气管的反应釜中加入60-80份不饱和聚醚单体A，60-80份不饱和聚醚单体B，1-3份不饱和消泡单体，5-15份丙烯酸，0.1-0.6份复合还原剂，0.8-2份甲基丙烯磺酸钠，0.01-0.05份莫尔盐和110-130份去离子水；启动所述搅拌装置进行搅拌，所述控温器控制温度为25-45℃，当物料完全溶解后，加入1-3份过氧化氢，继续搅拌15min，然后停止搅拌；待2-4h后，再次启动所述搅拌装置进行搅拌，并往所述反应釜中加入20-40份不饱和聚醚单体A，10-15份不饱和聚醚单体C，3-6份丙烯酸，2-5份不饱和氨基化合物，1-2份N-乙烯基吡咯烷酮和30份去离子水；然后加热升温至50-70℃，然后用所述滴加装置同时滴加混合溶液Ⅰ和混合溶液Ⅱ，其中所述混合溶液Ⅰ由2-5份氧化剂和30份去离子水配置而成，所述混合溶液Ⅱ由0.3-0.6份甲醛次硫酸氢钠、0.2-0.5份链转移剂和30份去离子水配置而成，所述混合溶液Ⅰ应在1.5-2h内滴加完毕，所述混合溶液Ⅱ应在2-2.5h内滴加完毕，待所述混合溶液Ⅰ和所述混合溶液Ⅱ滴加完成后再往所述反应釜中加入2-5份过氧化氢，然后保温1h后冷却降温，即可得到嵌段消泡型混凝土外加剂。2.如权利要求1所述的一种嵌段消泡型混凝土外加剂的制备方法，其特征在于：所述的不饱和聚醚单体A包含如下结构(a)：H(OCH2CH2)p(OCH2CH2CH2)qOCH2CH2CR1＝CH2(a)其中，p为整数，且10≤p≤15；q为整数，且3≤q≤5；R1为H或CH3。3.如权利要求1所述的一种嵌段消泡型混凝土外加剂的制备方法，其特征在于：所述的不饱和聚醚单体B包含如下结构(b)：H(OCH2CH2)w(OCH2...

【专利技术属性】
技术研发人员：方云辉，郭元强，林添兴，张小芳，钟丽娜，柯余良，赖广兴，
申请(专利权)人：科之杰新材料集团有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35