一种缓控释聚羧酸高性能降粘剂的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种缓控释聚羧酸高性能降粘剂的制备方法，所述降粘剂在氧化还原引发下通过自由基聚合反应制得，各合成原料的重量份比为：不饱和聚氧乙烯醚单体：不饱和羧酸单体：不饱和疏水单体：不饱和羧酸羟烷基酯缓控单体：酸度调节剂：氧化剂：还原剂：链转移剂：液碱＝(80‑150)：(10‑15)：(1‑5)：(20‑30)：(0.5‑1.5)：(1.0‑3.0)：(0.2‑0.8)：(0.5‑1.0)：(5‑15)，适量去离子水使其固含量在40‑55％。本发明专利技术所述制备方法所得的缓控释聚羧酸高性能降粘剂能大幅降低高强和超高强混凝土的粘度，提高其和易性和流动速度，同时可有效延长坍落度保留时间，提升混凝土的经时泵送性能。

【技术实现步骤摘要】
一种缓控释聚羧酸高性能降粘剂的制备方法
本专利技术属于建筑外加剂
，特别涉及一种缓控释聚羧酸高性能降粘剂的制备方法
技术介绍
高强度、高泵送性和高耐久性混凝土已成为当代混凝土技术发展的必然趋势。目前，高强和超高强混凝土普遍采用增加胶凝材料用量、降低水胶比等方法来提高其强度，但这些措施会导致混凝土粘度增加，流动性下降，降低混凝土的泵送性能，严重影响施工效率，很大程度上限制了高强与超高强混凝土的推广与应用。目前高强混凝土的降粘主要采用提高减水剂掺量、掺入引气剂、采用优质超细粉料优化颗粒级配等方法。但普通聚羧酸系减水剂掺量过大时极易造成混凝土离析、泌水等不利现象；引气剂降粘作用有限，且气泡过多会对强度产生不利影响；使用优质超细粉料降低混凝土粘度虽有很多研究，但对超高强混凝土降粘效果也十分有限，不能从根本上解决实际问题。因此开发出一种既能满足高强混凝土保塑性和耐久性要求，又具有明显降粘作用的新型聚羧酸高性能降粘剂尤为迫切。中国专利文献CN102503226B公布了一种高保坍型聚羧酸减水剂的制备方法，将丙烯酰胺类单体和(甲基)丙烯酸酯类单体作为保坍助剂引入聚羧酸分子的主链中，所得减水剂具有优异的保坍性能，可保证混凝土3小时内经时坍落度基本不损失，但其性能属于聚羧酸保坍剂类产品，对低水胶比高强混凝土并无明显的降粘效果；中国专利技术专利CN105367721A公开了一种降粘型聚羧酸超塑化剂的制备方法及其应用，所述方法为：由含羧基的单体a、含支化型侧链的单体b与含刚性环基团的单体c按摩尔比(4～15):1:(0.5～2)进行自由基共聚反应而得。该方法操作过程简单，所制备的降粘型聚羧酸超塑化剂能有效降低高与超高强混凝土的粘度，提高其和易性与流动速度，但保坍性能较差，坍落度经时损失大，不利于经时泵送施工；中国专利文献CN104262550A公布了一种降粘型聚羧酸减水剂的制备方法，即先将不饱和酸酐和不饱和伯胺在一定温度下合成不饱和伯胺类小单体，随后将其与含环氧基团和卤素基团的有机小分子反应得到季铵盐类不饱和单体，最后将此不饱和季铵盐类作为第三单体引入聚羧酸分子结构中，得到的产品具有降低混凝土粘度、提高坍落度保持性等良好功能，但该方法具有步骤繁琐、原料成本高、生产过程污染大等缺点。
技术实现思路
本专利技术所要解决的的技术问题是针对现有技术中存在的缺陷，提供一种可通过分子结构修饰和HLB值调控，优化侧链长度和密度，在分子结构中接枝疏水基和缓控释基官能团，兼具降粘和保坍、工艺简单、绿色环保的缓控释聚羧酸高性能降粘剂的制备方法。为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案为：一种缓控释聚羧酸高性能降粘剂的制备方法，包括以下步骤：S1：将去离子水、不饱和聚氧乙烯醚加入到反应装置中，升温至40-50℃，搅拌使其充分溶解；不饱和羧酸单体、不饱和疏水单体和不饱和羧酸羟烷基酯缓控单体混合作为A液，链转移剂、还原剂的混合水溶液作为B液S2：向步骤S1所得液体中依次加入适量酸度调节剂、部分不饱和羧酸单体，搅拌使其混合均匀；S3：在40-50℃下，向步骤S2所得液体中一次性加入氧化剂，充分搅拌使其混合均匀；S4：向步骤S3所得的液体中分别匀速滴加预先配置好的A液和B液，于2-4h滴完，滴加结束后，继续熟化反应1-1.5h；S5：降温至40℃以下，加入适量32％液碱进行中和，调节pH至5-6；加入适量去离子水，控制固含量在40-55％，即得到所述缓控释聚羧酸高性能降粘剂。作为本专利技术一优选的实施方式，所述合成原料的重量份比为：不饱和聚氧乙烯醚单体：不饱和羧酸单体：不饱和疏水单体：不饱和羧酸羟烷基酯缓控单体：酸度调节剂：氧化剂：还原剂：链转移剂：液碱＝(80-150)：(10-15)：(1-5)：(20-30)：(0.5-1.5)：(1.0-3.0)：(0.2-1.0)：(0.5-1.0)：(5-15)，适量去离子水使所述缓控释聚羧酸高性能降粘剂的固含量在40-55％。作为本专利技术一优选的实施方式，所述不饱和聚氧乙烯醚单体为甲基烯丙基聚氧乙烯醚(HPEG)或异戊烯基聚氧乙烯醚(TPEG)，平均分子质量为800-1500。作为本专利技术一优选的实施方式，所述不饱和羧酸单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、富马酸、衣康酸、马来酸酐中一种或两种以上的混合物。作为本专利技术一优选的实施方式，所述不饱和疏水单体为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、苯乙烯中一种或两种以上的混合物。作为本专利技术一优选的实施方式，所述不饱和羧酸羟烷基酯缓控单体为丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯中一种或两种以上的混合物。作为本专利技术一优选的实施方式，所述酸度调节剂为甲酸、乙酸、浓硫酸中的一种。作为本专利技术一优选的实施方式，所述氧化剂为30％双氧水、过硫酸铵、过硫酸钾中的一种。作为本专利技术一优选的实施方式，所述还原剂为维生素C、亚硫酸氢钠、亚硫酸钠、次亚磷酸钠中的一种。作为本专利技术一优选的实施方式，所述链转移剂为巯基乙醇、巯基丙醇、巯基乙酸、3-巯基丙酸、正十二硫醇中一种。采用上述技术方案，与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：(1)本专利技术提供的缓控释聚羧酸高性能降粘剂以低分子量嵌段的不饱和聚氧乙烯醚为侧链结构，侧链短且舒展自由度高，降低了水泥颗粒间的水膜层厚度；同时分子结构中接枝的端甲基和/或苯环等疏水基团可有效降低聚羧酸降粘剂的HLB值，HLB值降低会减少其缔合水的能力，因而可释放出更多的自由水，表现出良好的降粘效果；(2)本专利技术提供的缓控释聚羧酸高性能降粘剂分子结构中接枝了具有不同水解速率的不饱和羧酸羟烷基酯类基团，在碱性水泥浆中可以长时间缓慢释放出具有分散作用的羧基和小分子的醇，延长经时坍落度的同时所释放出的小分子醇可插层到粘土中，从而降低粘土对羧基的吸附，有效降低混凝土拌合物的经时粘度；(3)本专利技术提供的缓控释聚羧酸高性能降粘剂制备方法具有工艺简单、条件易控、绿色环保、生产成本低的特点，易于工业化生产。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本专利技术，但并不构成对本专利技术的限定。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。实施例1一种缓控释聚羧酸高性能降粘剂的制备方法，包括以下步骤：S1：将65重量份去离子水、80重量份HPEG(分子量800)加入到反应装置中，升温至45℃，搅拌使其充分溶解；S2：向步骤S1所得液体中依次加入0.5重量份乙酸、1.5重量份丙烯酸，搅拌使其混合均匀；S3：向步骤S2所得液体中加入2.0重量份30％双氧水，搅拌使其混合均匀；S4：在45℃下，向步骤S3所得的液体中分别匀速滴加A液(10.5重量份丙烯酸、3.0重量份甲基丙烯酸甲酯、20.0重量份丙烯酸羟乙酯、5.0重量份丙烯酸羟丙酯的混合液)本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种缓控释聚羧酸高性能降粘剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：/nS1：将去离子水、不饱和聚氧乙烯醚加入到反应装置中，升温至40-50℃，搅拌使其充分溶解；不饱和羧酸单体、不饱和疏水单体和不饱和羧酸羟烷基酯缓控单体混合作为A液，链转移剂、还原剂的混合水溶液作为B液/nS2：向步骤S1所得液体中依次加入适量酸度调节剂、部分不饱和羧酸单体，搅拌使其混合均匀；/nS3：在40-50℃下，向步骤S2所得液体中一次性加入氧化剂，充分搅拌使其混合均匀；/nS4：向步骤S3所得的液体中分别匀速滴加预先配置好的A液和B液，于2-4h滴完，滴加结束后，继续熟化反应1-1.5h；/nS5：降温至40℃以下，加入适量32％液碱进行中和，调节pH至5-6；加入适量去离子水，控制固含量在40-55％，即得到所述缓控释聚羧酸高性能降粘剂。/n

【技术特征摘要】
1.一种缓控释聚羧酸高性能降粘剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：将去离子水、不饱和聚氧乙烯醚加入到反应装置中，升温至40-50℃，搅拌使其充分溶解；不饱和羧酸单体、不饱和疏水单体和不饱和羧酸羟烷基酯缓控单体混合作为A液，链转移剂、还原剂的混合水溶液作为B液
S2：向步骤S1所得液体中依次加入适量酸度调节剂、部分不饱和羧酸单体，搅拌使其混合均匀；
S3：在40-50℃下，向步骤S2所得液体中一次性加入氧化剂，充分搅拌使其混合均匀；
S4：向步骤S3所得的液体中分别匀速滴加预先配置好的A液和B液，于2-4h滴完，滴加结束后，继续熟化反应1-1.5h；
S5：降温至40℃以下，加入适量32％液碱进行中和，调节pH至5-6；加入适量去离子水，控制固含量在40-55％，即得到所述缓控释聚羧酸高性能降粘剂。


2.根据权利要求1所述的一种缓控释聚羧酸高性能降粘剂的制备方法，其特征在于，所述合成原料的重量份比为：不饱和聚氧乙烯醚单体：不饱和羧酸单体：不饱和疏水单体：不饱和羧酸羟烷基酯缓控单体：酸度调节剂：氧化剂：还原剂：链转移剂：液碱＝(80-150)：(10-15)：(1-5)：(20-30)：(0.5-1.5)：(1.0-3.0)：(0.2-1.0)：(0.5-1.0)：(5-15)，适量去离子水使所述缓控释聚羧酸高性能降粘剂的固含量在40-55％。


3.根据权利要求1所述的一种缓控释聚羧酸高性能降粘剂的制备方法，其特征在于，所述不饱和聚氧乙烯醚单体为甲基...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐忠洲，
申请(专利权)人：北京水木佳维科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11