一种多元吸附聚羧酸减水剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种多元吸附聚羧酸减水剂，其组成为30~60%wt的具有多元吸附官能团的大分子和水，所述具有多元吸附官能团的大分子有聚乙二醇侧链，其聚合物主链的吸附基团有羧酸基团、磺酸基团和膦酸基团，且所述磷酸基团通过亲核加成的方式链接到所述具有多元吸附官能团的大分子的主链上。相比于传统的聚羧酸减水剂，该减水剂在保持高减水效能的同时，对不同水泥和骨料的适应性得到明显改善，在多种不同等级的水泥中均能较好发挥减水效能，同时，对机制砂等含杂质较多的骨料耐受性较好。

【技术实现步骤摘要】
一种多元吸附聚羧酸减水剂及其制备方法和应用
本专利技术涉及一种多元吸附聚羧酸减水剂及其制备方法和应用，属于建筑材料
技术背景近年来，随着建筑工程向大型化发展、各类超高层、大跨度建筑工程日益增多。减水剂作为制备这些工程中所用的高性能混凝土所不可或缺的外加剂，对其性能的需求也随之增加。聚羧酸高性能减水剂作为目前减水剂中减水效能最强的一类，在大型工程的作用日益关键。目前主流的聚羧酸减水剂仍然是以(甲基)丙烯酸为主链、聚乙二醇为侧链的梳形高分子化合物，其主链吸附基团的类型和活性相对单一，对于不同水泥、砂和粗骨料材质的适应性有待改进，由于我国幅员辽阔，各地建材的组分和品质不尽相同，使得聚羧酸在应用中常因为与建材不适应出现效能发挥不稳定的问题。如何解决这一问题，是聚羧酸高性能减水剂开发应用中的重要课题。近年来，业界的研究和专利报道表明，在聚羧酸中引入膦(磷)酸基，是解决聚羧酸减水剂适应性问题的有效手段。专利CN107936209A报道了一种基于缩聚的以芳香族衍生物甲醛缩合物为骨架的高适应性减水剂及其制备方法，但是缩聚型反应制备减水剂副反本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多元吸附聚羧酸减水剂，其特征在于，其组成为30～60％wt的具有多元吸附官能团的大分子和水，所述具有多元吸附官能团的大分子有聚乙二醇侧链，其聚合物主链的吸附基团有羧酸基团、磺酸基团和膦酸基团，且所述磷酸基团通过亲核加成的方式链接到所述具有多元吸附官能团的大分子的主链上。/n

【技术特征摘要】
1.一种多元吸附聚羧酸减水剂，其特征在于，其组成为30～60％wt的具有多元吸附官能团的大分子和水，所述具有多元吸附官能团的大分子有聚乙二醇侧链，其聚合物主链的吸附基团有羧酸基团、磺酸基团和膦酸基团，且所述磷酸基团通过亲核加成的方式链接到所述具有多元吸附官能团的大分子的主链上。


2.根据权利要求1所述的多元吸附聚羧酸减水剂，其特征在于，所述具有多元吸附官能团的大分子的分子量范围在20.0～35.0kDa之间。


3.根据权利要求1或2所述的多元吸附聚羧酸减水剂，其特征在于，具有多元吸附官能团的大分子的分子结构中具有下述聚合物链段：
(1)包含至少一个如式1所示的结构单元1：



式中，M1为氢或钠；
(2)包含至少一个如式2所示的结构单元2：



式中，M2为氢或钠；
(4)包含至少一个如式4所示的结构单元4：



式中，M4为氢或钠；
(5)包含至少一个如式5所示的结构单元5：



式中，R1为氢原子或甲基，Y为C1～C4的饱和亚烷基或C2～C5的饱和直链亚烷氧基(-O-C2～C5-)，p为15～55的数。


4.根据权利要求3所述的多元吸附聚羧酸减水剂，其特征在于，所述具有多元吸附官能团的大分子的分子结构中具有下述如式3所示的结构单元3的聚合物链段：



式中，M3为氢或钠。


5.根据权利要求4所述的多元吸附聚羧酸减水剂，其特征在于，所述具有多元吸附官能团的大分子的每100份质量中，上述结构单元1～5的质量占比分别为6～14：2.5～4.5：0～6：16～36：45～75；所述具有多元吸附官能团的大分子的聚合物链中，各结构单元呈现无规分布。


6.权利要求1-5中的任一项所述多元吸附聚羧酸减水剂的制备方法，其特征在于，以丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、马来酸酐、丙烯腈和不饱和聚乙二醇为原料，由自由基共聚工艺所制备的含有氰基、磺酸基的减水剂中间体；再在其分子中磺酸基的催化下，通过其分子中氰基与亚磷酸亲核加成得到的所述多元吸附聚羧酸减水剂。


7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，具体制备工艺如下：
(1)取70～85份单位质量的不饱和聚乙二醇E，加水配成40～60％...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘加平，严涵，杨勇，刘金芝，舒鑫，王秀梅，王衍伟，于诚，冉千平，
申请(专利权)人：江苏苏博特新材料股份有限公司，南京博特新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32