苯基改性聚羧酸保坍剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种苯基改性聚羧酸保坍剂及其制备方法，主要由以下组分制备而成：聚醚大单体：352‑364份，苯环类单体：5‑8份，丙烯酸：8‑12份，丙烯酸烷基酯：18‑28份，引发剂a：0.68‑1.12份，引发剂b：1.48‑1.82份，链转移剂：1.32‑1.63份，其余为水，总质量为1000份，固含量为40％。通过此法制备的聚羧酸保坍剂吸附分散能力更佳，流动度保持性更好。

Phenyl modified polycarboxylic acid slump retention agent and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
苯基改性聚羧酸保坍剂及其制备方法
本专利技术涉及一种混凝土外加剂，具体涉及一种苯基改性聚羧酸保坍剂及其制备方法。
技术介绍
聚羧酸减水剂作为绿色环保型混凝土外加剂，具有很好地分散效果。近些年为相应国家环保口号，打造绿色经济化新型国家，市区、近郊各大商品混凝土搅拌站被大量关停，市区建设用混凝土需要较远的搅拌站供应，对商品混凝土的运输带来了严重的考验，长运距运输混凝土需要混凝土有超过两个小时的保坍能力，再加上施工等待时间等，混凝土四五个小时具有泵送能力成为搅拌站的量化标准。而市面上大量销售的减水剂主要是掺加一定比例的保坍剂、缓凝剂来解决混凝土的经时保坍能力的，这种方法不能从根本上解决问题，也带来了一些弊端，比如：短时间内混凝土离析泌水、不能正常凝结、强度发展缓慢、需要根据运距实时调控等问题。专利CN106749966A公开了一种固体聚羧酸保坍剂的制备方法，包括如下步骤：1)将不饱和聚氧乙烯醚、枯烯基聚氧乙烯基醚加入到反应釜中，升温，使其处于熔融状态，然后一次性加入催化剂，并搅拌均匀；2)向物料中分别滴加第一混合溶液以及第二混合溶液；3)反应结束后，采用机械泵抽真空，物料中的有机溶剂，然后采用冷凝切片机进行切片，即得到白色片状的固体聚羧酸保坍剂。专利CN106749970A公开了一种固片状聚羧酸保坍剂及其聚合制备方法，具体步骤如下：将805-845份聚醚大单体置于反应釜内，加热搅拌，直至溶解完全；稳定温度为65-75℃，一次性投入5-10份弱链转移剂、2.0-4.5份有机过氧类引发剂、5.5-10.5份不饱和二元羧酸和5.0-11.5份不饱和磺酸类小单体；然后，加入5-10份浓硫酸，调整底液PH值至5.0；开始滴加35-65份丙烯酸、70-115份丙烯酸羟烷基酯和2.8-4.6份强链转移剂的混合溶液，滴加过程中，分两次投入偶氮类引发剂；滴加完毕后，熟化12h，加入5.5-12.0份中和剂，搅拌均匀，冷却后切片，即得成品。专利CN201410824435.8公开了一种高保坍高强度的保坍剂，其特征在于，该保坍剂由以下重量百分比的各组分制备而成：丙烯酸聚氧乙烯醚30-40％，自制助剂10-20％，丙烯酸1-10％，甲基丙烯酸羧丙基磺酸钠1-5％，片碱1-5％，水40-60％；上述各组分重量百分比之和为100％。本专利技术具有坍落度损失慢，有效防止混凝土收缩开裂的优点。区别以上专利，本专利技术采用嵌段聚合法制备聚羧酸保坍剂。在不同反应条件下分次投放原料，合理控制引发剂的用量和反应温度，控制嵌段反应速率，制备结构稳定的嵌段聚合物，在嵌段聚合制备聚羧酸保坍剂的基础上，以嵌段结构的形式引入苯基，以苯基较大的空间位阻和较强的疏水性能增加保坍剂水解后的流动度，延缓水解时间，达到超时释放，适用于商品混凝土远距离运输。
技术实现思路
本专利技术要解决上述现有技术的缺点，提供一种苯基改性聚羧酸保坍剂及其制备方法。本专利技术解决其技术问题采用的技术方案：这种苯基改性聚羧酸保坍剂，主要由以下组分制备而成：聚醚大单体：352-364份，苯环类单体：5-8份，丙烯酸：8-12份，丙烯酸烷基酯：18-28份，引发剂a：0.68-1.12份，引发剂b：1.48-1.82份，链转移剂：1.32-1.63份，其余为水，总质量为1000份，固含量为40％。作为优选，所述的苯环类单体为(4-甲基苯基)甲亚胺、苯乙烯、2-氨基苯乙烯、1-烯丙基-2-氟苯、1-烯丙基-4-氟苯中的一种或几种；优选为1-烯丙基-4-氟苯。作为优选，所述的聚醚大单体为乙烯基丁基醚聚氧乙烯醚。作为优选，所述的丙烯酸烷基酯为丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯中的一种或几种；优选为丙烯酸羟乙酯。作为优选，所述的引发剂a为过氧化十二酰、过氧化二苯甲酰、过硫酸铵、过硫酸钾、过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化苯甲酸叔丁酯中的一种或几种；优选为过硫酸钾。所述的引发剂b为偶氮二异庚腈、偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐、偶氮二异丁酸二甲酯、偶氮异丁氰基甲酰、偶氮二异丁腈中的一种或几种；优选为偶氮二异丁腈。作为优选，所述的链转移剂为巯基乙醇和巯基丙醇中的一种或两种；优选为巯基乙醇。一种苯基改性聚羧酸保坍剂的制备方法，其步骤是：1)制备苯环嵌段聚合物：将5-8份苯环类单体、8-13份丙烯酸烷基酯和50份去离子水加入一号反应釜中，在40-55℃条件下，均匀滴加引发剂，即0.68-1.12份引发剂a和50份去离子水的混合液，滴加时间为0.5-1h，制得苯环嵌段聚合物；2)制备聚羧酸保坍剂：将352-364份聚醚大单体和400去离子水加入二号反应釜中混合，在50-60℃条件下滴加A、B料，即A料为1.48-1.82份引发剂b和50份去离子水混合液；B料为8-12份丙烯酸、10-15份丙烯酸烷基酯、1.32-1.63份链转移剂和50份去离子水的混合液；滴加结束后保温0.5h,反应完全后冷却至室温，即得苯基改性的聚羧酸保坍剂。本专利技术通过嵌段聚合制备聚羧酸保坍剂，与常规聚羧酸保坍剂制备方法不同，嵌段聚合法制备具有调控反应体系中的单体活性，大幅提高单体聚合度，反应产物分子量较为单一，受材料波动性较小，适应性广等特点。此法制备的聚羧酸保坍剂吸附分散能力更佳，流动度保持性更好。具体技术效果如下：一、该聚羧酸保坍剂制备过程简单，可操作性强，反应速率容易控制；制备的聚羧酸保坍剂酸醚比较小，保坍剂分子中嵌段结构除外，其聚醚支链密度相对普通保坍剂很大，聚醚支链之间相互排斥，降低嵌段区主链刚性，容易弯曲，嵌段上聚醚支链呈放射状，支链之间容易形成较厚水膜，增加保坍能力。丙烯酸烷基酯水解出羧基，吸附在水泥颗粒上，高密度的聚醚支链增加与其他减水剂的排斥力，避免水泥颗粒凝聚，提供更强的分散能力，具有减水率高，流动度保持能力强等特点。二、聚羧酸保坍剂分子结构中以嵌段结构引入苯基，在嵌段结构中，主要官能团为苯基与酯基，疏水性较强，水化早期水泥碱度较低，酯基不能水解，嵌段结构不能吸附在水泥颗粒表面，没有分散效果，随着烷基酯的水解，嵌段结构中出现大量羧基，羧基能与水泥颗粒表面的钙离子络合进而牢牢吸附在水泥颗粒表面，但较强的吸附力容易使保坍剂掩埋进逐渐水化的水泥颗粒里，进而失去分散能力，以苯基较强的疏水性平衡嵌段结构中高密度羧基的锚固能力，使保坍剂在水泥颗粒表面呈现动态吸附、脱附的过程，延缓水泥凝结时间，延长水泥浆体流动度保持时间。具体实施方式下面结合对本专利技术作进一步说明：实例1：苯基改性聚羧酸保坍剂及其制备方法，原料总质量为1000份，质量分数为40％，主要由以下组分制备而成：乙烯基丁基醚聚氧乙烯醚：352份；(4-甲基本基)甲亚胺：8份；丙烯酸：8份；丙烯酸羟乙酯：27份；过氧化十二酰：0.86份；偶氮二异庚腈：1.63份；巯基乙醇：1.52份；其余为水，总质量为1000份，固含量为40％。步骤(1)：制备苯环嵌段聚合物：将8份(4-甲基本基)甲亚胺、12份丙烯酸羟乙酯和50份去离子水加入①号反应釜中，在40℃条件下，均匀滴加引发剂，即0.8本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种苯基改性聚羧酸保坍剂，其特征是：主要由以下组分制备而成：/n聚醚大单体：352-364份，苯环类单体：5-8份，丙烯酸：8-12份，丙烯酸烷基酯：18-28份，引发剂a：0.68-1.12份，引发剂b：1.48-1.82份，链转移剂：1.32-1.63份，其余为水，总质量为1000份，固含量为40％。/n

【技术特征摘要】
1.一种苯基改性聚羧酸保坍剂，其特征是：主要由以下组分制备而成：
聚醚大单体：352-364份，苯环类单体：5-8份，丙烯酸：8-12份，丙烯酸烷基酯：18-28份，引发剂a：0.68-1.12份，引发剂b：1.48-1.82份，链转移剂：1.32-1.63份，其余为水，总质量为1000份，固含量为40％。


2.根据权利要求1所述的苯基改性聚羧酸保坍剂，其特征是：所述的苯环类单体为(4-甲基苯基)甲亚胺、苯乙烯、2-氨基苯乙烯、1-烯丙基-2-氟苯、1-烯丙基-4-氟苯中的一种或几种。


3.根据权利要求1所述的苯基改性聚羧酸保坍剂，其特征是：所述的聚醚大单体为乙烯基丁基醚聚氧乙烯醚。


4.根据权利要求1所述的苯基改性聚羧酸保坍剂，其特征是：所述的丙烯酸烷基酯为丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯中的一种或几种。


5.根据权利要求1所述的苯基改性聚羧酸保坍剂，其特征是：所述的引发剂a为过氧化十二酰、过氧化二苯甲酰、过硫酸铵、过硫酸钾、过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化苯甲酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈树东，俞建锋，柯凯，张言飞，何月来，石时荣，
申请(专利权)人：浙江建设职业技术学院，
类型：发明
国别省市：浙江;33