本发明专利技术提供一种含苯环酰胺嵌段聚合物改性聚羧酸减水剂及其制备方法，所述聚羧酸减水剂母液由以下材料制备而成：聚醚大单体350‑362份、丙烯酸20‑32份、酰胺类单体3‑8份，苯环类单体3‑10份、引发剂3‑4.5份、链转移剂1.2‑1.8份、其余为水，总质量为1000份，固含量为40％。聚合过程步骤一：以苯环类单体、酰胺类单体在25‑35℃温度下引发共聚得亲水性嵌段聚合物Ⅰ；步骤二：以聚醚大单体、丙烯酸在常温条件下共聚制得嵌段聚合物Ⅱ；步骤三：向嵌段聚合物Ⅱ中同时滴加嵌段聚合物Ⅰ、丙烯酸、链转移剂的混合液和引发剂，在30‑50℃温度下滴加时间为2‑3h，冷却至室温后即得苯环酰胺嵌段聚合物改性的聚羧酸减水剂母液。本发明专利技术制备的聚羧酸减水剂相对普通减水剂吸附分散效果较佳，保坍能力更强且有早强效果。
【技术实现步骤摘要】
含苯环酰胺嵌段聚合物改性聚羧酸减水剂及其制备方法
本专利技术涉及建筑材料
，尤其是一种含苯环酰胺嵌段聚合物改性聚羧酸减水剂及其制备方法。
技术介绍
聚羧酸减水剂(PolycarboxylateSuperplasticizer)作为第三代新型减水剂，具有高减水，高保坍，水泥适应广分子构造上自由度大，对混凝土增强效果显著，降低混凝土收缩等特点，广泛应用于公路、桥梁、大坝、隧道、高层建筑等工程。在我国，聚羧酸减水剂成功应用于三峡大坝、苏通大桥、田湾核电站、京沪高铁等大型工程上并取得了显著成果。但聚羧酸减水剂也存在一些温度敏感性强、材料含泥量敏感性强、功能化产品较少的问题，这决定了聚羧酸减水剂的发展历程还很漫长，国内研究者设计不同结构的聚羧酸减水剂或者改性以降低聚羧酸减水剂的敏感性，同时增加聚羧酸的减水保坍能力。本专利技术通过嵌段聚合制备聚羧酸减水剂，与常规聚羧酸减水剂制备方法不同，通过将聚醚单体与部分不饱和单体引发聚合制备嵌段共聚物中间体，再与丙烯酸单体自由基共聚，可以有效调控反应体系中的单体活性匹配，并通过苯环酰胺嵌段共聚物改性，此法制备的聚羧酸减水剂吸附分散能力更佳，流动性保持性更好。专利CN108570133A公开了一种具有嵌段结构的聚羧酸减水剂的合成方法，以及依据该合成方法制得的产品。该合成方法包括以下步骤：向第一反应容器中加入马来酸酐，不饱和醇聚醚以及引发剂A，生成低聚物A；向第二反应容器中加入马来酸酐和硅烷偶联剂，反应生成有机硅化合物；然后在70℃-90℃的反应温度下，加入引发剂B，使有机硅化合物共聚为低聚物B；向第三反应容器中加入低聚物A，低聚物B，丙烯酸以及引发剂C，接着在10℃-25℃的反应温度下反应完全，后处理，即得具有嵌段结构的聚羧酸减水剂。该具有嵌段结构的聚羧酸减水剂的初始性能和经时性能均明显优于现有的聚羧酸减水剂。CN102826784A公开了一种聚羧酸减水剂及其制备方法，将大单体、不饱和羧酸、酰胺或酸酐，不饱和磺酸盐单体，以及氧化剂和水，在45℃下加入还原剂，保温3-5小时，用液碱中和得到目标产品。该工艺的产品存在坍落度经时损失大，和易性差的问题。CN105175740A公开了一种高和易性酯类聚羧酸减水剂的制备方法，先由丙烯酸与和易性高的活性单体混合，加入氧化剂和助引发剂，在低温下滴加不饱和单体、链转移剂、还原剂和水的混合液，反应得到嵌段共聚物中间体，后加入聚乙二醇单甲醚与催化剂进行酯化接枝，最后中和制得。本专利技术制备的高和易性酯类聚羧酸减水剂通过分子结构设计，引进和易性好的活性单体，采取先低温聚合后高温酯化的方法，该方法双键破坏率低，共聚程度高，生产的减水剂和易性好，减水率高，工业化生产工艺简单，生产周期大大缩短，生产过程绿色环保、无污染。区别于以上专利，本专利技术以嵌段聚合取代传统的水溶液体系中自由基聚合，避免丙烯酸等活性单体大量存在而导致自聚，通过不同单体共聚得到的嵌段中间体，在一定条件下与剩余丙烯酸共聚得到嵌段结构的聚羧酸减水剂，通过调控温度、滴加时间、引发剂与链转移剂用量控制反应体系中引发速率与链终止速率平衡，制备一定范围分子量的嵌段共聚物，进而得到嵌段结构的聚羧酸减水剂。苯环酰胺为主要基团的嵌段共聚物改性聚羧酸减水剂，使改性后的聚羧酸减水剂减水和保坍能力更佳。
技术实现思路
本专利技术要解决上述现有技术的缺点，提供一种含苯环酰胺嵌段聚合物改性聚羧酸减水剂及其制备方法。本专利技术解决其技术问题采用的技术方案：这种含苯环酰胺嵌段聚合物改性聚羧酸减水剂，主要由以下组分制备而成：聚醚大单体：350-362份，丙烯酸：20-32份，酰胺类单体：5-10份，苯环类单体：3-10份，引发剂a：0.5-0.7份，引发剂b：1.2-1.8份，引发剂c：0.5-2.4份，链转移剂：1.2-1.8份，其余为水，总质量为1000份，固含量为40％。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，所述的酰胺类单体为丙烯酰胺、4-(丙烯酰胺)苯甲酸、2-丙烯酰胺苯硼酸、4-乙烯苯甲酰胺、肉桂酰胺、(4-乙烯基苯)磺酰胺、N，N-二甲基丙烯酰胺其中的一种或几种。作为优选，所述的苯环类单体为苯乙烯、1-烯丙基-2-氟苯、1-烯丙基-4-氟苯、1-苯基乙烯基硼酸、4-甲氧基-2-乙烯基苯胺其中的一种或几种。作为优选，所述的引发剂包含引发剂a、引发剂b和引发剂c；所述的引发剂a为过氧化二苯甲酰、过氧化十二酰中的一种或两种组成；所述的引发剂b为偶氮二异庚腈、偶氮二异丁酸二甲酯、偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐中的一种或几种组成；所述的引发剂c为偶氮异丁氰基甲酰、偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酸叔丁酯中的一种或几种组成。作为优选，所述的链转移剂为巯基乙醇、巯基丙醇其中的一种或几种。一种含苯环酰胺嵌段聚合物改性聚羧酸减水剂及其制备方法，由下述各组分聚合而成，总质量为1000份，具体步骤如下：步骤一：制备苯环酰胺嵌段：一号反应釜中加入3-10份苯环类单体、5-10份酰胺类单体和50份去离子水搅拌均匀后，在25-35℃条件下滴加引发剂，即为0.5-0.7引发剂a和50份去离子水的混合液，滴加时间为1-1.5h，反应得到苯环酰胺嵌段聚合物Ⅰ；步骤二：二号反应釜中加入350-362份聚醚大单体、5-10份丙烯酸和350份去离子水，常温下搅拌溶解后，滴加引发剂，即1.2-1.8份引发剂b和50份水的混合液，滴加1-1.5h，反应制得嵌段聚合物Ⅱ；步骤三：将嵌段聚合物Ⅰ、Ⅱ放入三号反应釜，置底搅拌均匀，滴加A、B料，其中A料为10-27份丙烯酸、1.2-1.8份链转移剂和50份去离子水的混合液；B料为0.5-2.4份引发剂c和50份去离子水的混合液，控制温度为30-50℃，滴加时间为2-3h，滴加结束后保温1h，冷却至室温，去除聚合物中多余引发剂，即制得双嵌段聚羧酸减水剂。专利技术有益的效果是：一、该减水剂制备过程简单易操作，将丙烯酸等活性较强单体分开加入反应容器中，避免丙烯酸等单体自聚造成反应体系不稳定，通过调节反应温度与引发剂种类、掺量、滴加时间控制反应环境中自由基浓度，控制反应速度，充分带动反应活性较弱的聚醚大单体，通过自由基共聚产生分子量较低，结构稳定的嵌段聚合物中间体，以苯环酰胺基团为主合成嵌段聚合物改性聚羧酸减水剂，苯环具有较强憎水性，可以挤出减水剂分子中包裹的水分以达到额外的流动度，酰胺属于非离子基团，吸附在水泥可以表面具有刺激水化作用，具有早强效果；二、将丙烯酸等活性单体制备聚羧酸共聚物中间体，通过低温、快速滴加、链转移剂过量等工艺调控反应速率，控制反应进程，避免活性单体自聚；不同反应过程选用不同引发剂，充分调动反应活性，控制反应速率，提高聚合度；通过调整嵌段共聚物Ⅰ、Ⅱ的比例可以便捷调整合成聚羧酸减水剂的酸醚比、分子结构，使产品多样化；三、通过嵌段共聚物与丙烯酸引发聚合制备的聚羧酸减水剂与常规减水剂结构相比，嵌段部分聚醚支链密度很大，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，高密度的聚醚支链增本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种含苯环酰胺嵌段聚合物改性聚羧酸减水剂，其特征是：主要由以下组分制备而成：聚醚大单体：350-362份，丙烯酸：20-32份，酰胺类单体：5-10份，苯环类单体：3-10份，引发剂a：0.5-0.7份，引发剂b：1.2-1.8份，引发剂c：0.5-2.4份，链转移剂：1.2-1.8份，其余为水，总质量为1000份，固含量为40％。/n
【技术特征摘要】
1.一种含苯环酰胺嵌段聚合物改性聚羧酸减水剂，其特征是：主要由以下组分制备而成：聚醚大单体：350-362份，丙烯酸：20-32份，酰胺类单体：5-10份，苯环类单体：3-10份，引发剂a：0.5-0.7份，引发剂b：1.2-1.8份，引发剂c：0.5-2.4份，链转移剂：1.2-1.8份，其余为水，总质量为1000份，固含量为40％。
2.根据权利要求1所述的含苯环酰胺嵌段聚合物改性聚羧酸减水剂，其特征是：所述的聚醚大单体为乙烯基丁基醚聚氧乙烯醚。
3.根据权利要求1所述的含苯环酰胺嵌段聚合物改性聚羧酸减水剂，其特征是：所述的酰胺类单体为丙烯酰胺、4-(丙烯酰胺)苯甲酸、2-丙烯酰胺苯硼酸、4-乙烯苯甲酰胺、肉桂酰胺、(4-乙烯基苯)磺酰胺、N，N-二甲基丙烯酰胺其中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的含苯环酰胺嵌段聚合物改性聚羧酸减水剂，其特征是：所述的苯环类单体为苯乙烯、1-烯丙基-2-氟苯、1-烯丙基-4-氟苯、1-苯基乙烯基硼酸、4-甲氧基-2-
乙烯基苯胺其中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的含苯环酰胺嵌段聚合物改性聚羧酸减水剂，其特征是：所述的引发剂a为过氧化二苯甲酰、过氧化十二酰中的一种或两种组成；所述的引发剂b为偶氮二异庚腈、偶氮二异丁酸二甲酯、偶氮二异丁咪唑啉盐...
【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，余泠毅，
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
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