一种增强型聚羧酸减水剂及其制备方法技术

一种增强型聚羧酸减水剂，其由以下单体聚合而成：单体A为H

【技术实现步骤摘要】
一种增强型聚羧酸减水剂及其制备方法
本专利技术属于减水剂领域，具体涉及到一种增强型聚羧酸减水剂。
技术介绍
混凝土是世界上用量最大，应用最广泛的建筑材料。化学外加剂是当代混凝土中不可或缺的组分之一。在发达国家，至少80％的混凝土含有一种或几种外加剂。而减水剂是混凝土最常见的外加剂。与其他类型的高效减水剂比，聚羧酸减水剂具有低掺量、高减水率、低坍落度损失、与水泥适应性强、后期增强效果好、生产过程不污染环境等优点，成为近年来国内外研究最为活跃的高性能减水剂之一。据统计，2014年全球的聚羧酸高性能减水剂的生产总量超过300万吨(按照30％母液计算)。聚羧酸减水剂在国内外的研究和应用，极大的推动了自密实混凝土、超高强混凝土以及各种特种混凝土技术的进步与发展。聚羧酸减水剂的分子是由带负电的亲水基和疏水长链两部分组成。当聚羧酸减水剂加入到水泥分散体系中时，亲水基团在水泥颗粒表面形成双电层，产生静电斥力作用；而疏水链的一端吸附锚于水泥颗粒表面，产生空间位阻作用，从而起到分散减水作用。现有技术中的研究学者们，通过分子设计的方式，来提高聚羧酸减水剂的减水效率，降低坍落度损失度，提高后期水泥的增强效果。CN109970927A的专利技术人设计合成出一种早强性能和保坍性能优异的聚羧酸减水剂，通过自由基聚合，在其分子中引入长侧链，并且主链上接枝羧基、磺酸基、酯基、磷酸基和酰胺基等活性基团，各基团协同作用，使得产品具有较高的减水率，良好的坍落度保持性和较高的早期强度。CN109575198A的专利技术人通过分子结构设计，采用先酯化后聚合的合成工艺，在聚羧酸分子结构上接技共聚具有增强效果的功能性官能团，该增强型聚羧酸减水剂分子上接枝胺基的官能团可与金属离子通过络合化学作用，能够促进水泥的水化反应，合成出一种改性醇胺类增强型聚羧酸减水剂。CN111349198A公开的聚羧酸减水剂在分子中引入了能够促进水泥水化的氨基基团和硅烷组分，使得在应用过程中从减水剂加入开始就作用于水泥活性组分，促进其水化速度，提高其水化程度，从而提高混凝土的早期强度和后期强度。但是上述聚羧酸减水剂的性能仍然需要进一步改进。
技术实现思路
基于此，本专利技术提供了一种增强型聚羧酸减水剂，包括了以下内容：一种增强型聚羧酸减水剂，其由以下单体聚合而成：单体A为H2C＝C(CH3)-CH2CH2O(CH2CH2O)nH，其中，单体A的分子量为4000-8000；单体B为H2C＝C(CH3)-CH2CH2O(CH2CH2O)mH，其中，单体B的分子量为400-800；单体C为羧酸型反应单体；单体D为乙烯基硅烷单体。进一步的，所述减水剂的制备方法包括如下步骤：(1)将单体A与水加入到反应釜中，加热并搅拌均匀，滴加引发剂和链转移剂，滴加完毕后，保温反应1-2个小时；(2)在反应釜中，同时滴加单体C、单体D、引发剂和链转移剂，滴加完毕后，保温反应2-3个小时；(3)在反应釜中，同时滴加单体B的水溶液、引发剂和链转移剂，滴加完毕后，保温反应2-3个小时；(4)将反应物冷却至室温，调节pH值至6-7。进一步的，所述的单体A：单体B：单体C：单体D的重量比为5-15:5-15:1:1-3。进一步的，所述的单体A：单体B：单体C：单体D的重量比优选为10:10:1:1.5。进一步的，所述的羧酸型反应单体选自丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸酐、富马酸、衣康酸中的至少一种。进一步的，所述的乙烯基硅烷单体选自γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，乙烯基三(b-甲氧基乙氧基硅烷)，乙烯基三甲氧基硅烷，乙烯基三乙氧基硅烷的至少一种。进一步的，单体A的分子量为6000，单体B的分子量为600。进一步的，所述引发剂选自过硫酸铵和过硫酸钠中的至少一种。进一步的，所述链转移剂选自十二烷基硫醇和十六烷基硫醇中的至少一种。所述增强型聚羧酸减水剂的制备方法，包括如下步骤：(1)将单体A与水加入到反应釜中，加热并搅拌均匀，滴加引发剂和链转移剂，滴加完毕后，保温反应1-2个小时；(2)在反应釜中，同时滴加单体C、单体D、引发剂和链转移剂，滴加完毕后，保温反应2-3个小时；(3)在反应釜中，同时滴加单体B的水溶液、引发剂和链转移剂，滴加完毕后，保温反应2-3个小时；(4)将反应物冷却至室温，调节pH值至6-7；其中：单体A为H2C＝C(CH3)-CH2CH2O(CH2CH2O)nH，其中，单体A的分子量为4000-8000；单体B为H2C＝C(CH3)-CH2CH2O(CH2CH2O)mH，其中，单体B的分子量为400-800；单体C为羧酸型反应单体；单体D为乙烯基硅烷单体。有益效果与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：1、本专利技术的减水剂，通过各组分的含量控制，以及制备过程中的添加顺序，所得产品最终实现了增强、高效减水等技术效果。2、减水剂在合成过程中，加入分子量不同的两种聚醚类大单体，并通过控制聚醚类大单体的添加顺序，形成位于前后两端的不同分子量的长支链结构的减水剂。这种结构的减水剂能够使水泥颗粒更加的分散，可以提高减水效率，并且提高了水泥产品的抗压强度和抗折强度。3、在减水剂分子结构中引入γ-甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷等乙烯基硅烷类单体，其结构中的硅氧烷基团，在水泥碱性条件下缓慢水解成硅醇结构，与水泥表面的水化层以共价键结合，增强了减水剂在水泥表面的吸附能力，对水泥颗粒进行膜界的包覆，从而与粉煤灰，水泥更好的融合和吸附，可以促进水泥颗粒表现出更好的分散性，提高水泥产品的抗压强度和抗折强度。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下面将结合具体的实施例对本专利技术进行更全面的描述。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实施，并不限于本文所述的实施方式。相反的，提供这些实施方式的目的是使对本专利技术的内容理解的更加透彻全面。原料产地：分子量为8000、6000、4000、800、600、400的异戊烯醇聚氧乙烯醚，记作TPEG8000、TPEG6000、TPEG4000、TPEG800、TPEG600、TPEG400。产地为：江苏德纳化学股份有限公司。γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，乙烯基三(b-甲氧基乙氧基硅烷)，乙烯基三甲氧基硅烷，乙烯基三乙氧基硅烷的产地为广州市龙凯化工有限公司。实施例1：将1000gTPEG6000与1500g水加入到反应釜中，升温至60℃，搅拌均匀。在反应釜中，同时滴加50g含有2wt％的过硫酸铵水溶液，以及0.34g十二烷基硫醇，2小时滴加完毕，保温60℃继续反应1小时；在反应釜中，同时滴加100g丙烯酸，150gγ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，200g含有2wt％的过硫酸铵水溶液以及1.33g十二烷基硫醇，3小时滴加完毕，保温60℃继续反应3小时；将1000gTPEG60本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种增强型聚羧酸减水剂，其特征在于，所述减水剂由以下单体聚合而成：/n单体A为H

【技术特征摘要】
1.一种增强型聚羧酸减水剂，其特征在于，所述减水剂由以下单体聚合而成：
单体A为H2C＝C(CH3)-CH2CH2O(CH2CH2O)nH，其中，单体A的分子量为4000-8000；
单体B为H2C＝C(CH3)-CH2CH2O(CH2CH2O)mH，其中，单体B的分子量为400-800；
单体C为羧酸型反应单体；
单体D为乙烯基硅烷单体。


2.如权利要求1所述的增强型聚羧酸减水剂，其特征在于，所述减水剂的制备方法包括如下步骤：
(1)将单体A与水加入到反应釜中，加热并搅拌均匀，滴加引发剂和链转移剂，滴加完毕后，保温反应1-2个小时；
(2)在反应釜中，同时滴加单体C、单体D、引发剂和链转移剂，滴加完毕后，保温反应2-3个小时；
(3)在反应釜中，同时滴加单体B的水溶液、引发剂和链转移剂，滴加完毕后，保温反应2-3个小时；
(4)将反应物冷却至室温，调节pH值至6-7。


3.如权利要求2所述的增强型聚羧酸减水剂，其特征在于，所述的单体A：单体B：单体C：单体D的重量比为5-15:5-15:1:1-3。


4.如权利要求3所述的增强型聚羧酸减水剂，其特征在于，所述的单体A：单体B：单体C：单体D的重量比优选为10:10:1:1.5。


5.如权利要求1所述的增强型聚羧酸减水剂，其特征在于，所述的羧酸型反应单体选自丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸酐、富马酸、衣康酸中的至少一种。


6.如权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖显文，韩兰涛，
申请(专利权)人：南京茂汇盈科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32