一种水溶性高吸水树脂内养护剂的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种水溶性高吸水树脂内养护剂的制备方法，采用如下具体步骤：先采用不饱和醛酮在叔胺中改性得到不饱和烯胺类单体；然后将不饱和烯胺类单体类单体、有机氟类单体、不饱和聚磷酸酯在催化剂作用下进行自由基聚合反应，反应完成后再采用改性硅丙乳液进行二次改性，得到一种水溶性高吸水树脂内养护剂。本发明专利技术方法制备的水溶性高吸水树脂内养护剂可与混凝土表面水分迅速融合，能够有效控制混凝土养护过程中的吸水速率，显著降低混凝土早期收缩，提高混凝土耐久性。

【技术实现步骤摘要】
一种水溶性高吸水树脂内养护剂的制备方法
本专利技术涉及一种内养护剂的
，特别涉及到一种水溶性高吸水树脂内养护剂的制备方法。
技术介绍
混凝土是现代社会的建筑材料之一，主要应用于高速公路、桥梁、隧道和民用建筑中，其强度发展和耐久性能对建筑物至关重要。混凝土强度的保障与水泥品级、胶材用量、水胶比、龄期等因素密不可分，更与混凝土的养护方式相关，良好的养护方式可以保证水泥的充分水化，促进强度增长。但养护不及时，混凝土表面水分蒸发过快会导致其内部毛细孔中的水分上升到表面，水分进一步蒸发后逐步影响到混凝土内部水泥颗粒的水化，阻碍其内部稳定结晶的形成，水化颗粒间粘结力不足，混凝土表面将出现片状或粉状脱落以及整体强度的显著下降，也会造成混凝土收缩增大，出现龟裂，抗渗性能急剧下降，甚至完全丧失抗渗能力。现代混凝土的养护方式主要是根据加入时间和方式的不同分为外养护和内养护。外养护方式易挥发，保水率较低、膜水溶性较差、受温度影响后易出现起皮、脱落、开裂等现象。内养护是在混凝土制备过程中加入具有多孔介质或亲水基团的吸水性物质，该物质均匀分散于混凝土体系中起内部储水作用，当混凝土处于低水胶比或干燥环境时，该物质将储存的水进行释放，为胶凝材料完全水化提供足够动力。内养护剂中通常采用高吸水树脂材料，高吸水树脂是一种具有直链、支链、交链共存网络结构的高吸水聚合物，其结构中含有-COOH、-OH等亲水基团同自由水易形成氢键，具有的三维胶状网络结构，通过溶胀作用将自由水固定其网络结构中，在水泥水化的高碱性环境下(pH＝12～13)，高吸水性树脂的吸水倍率降低将预先吸收的水分会被释放出来，从而保证内部湿度、维持水泥水化，能够显著改善混凝土抗开裂、抗收缩及抗冻等耐久性能。专利CN102558574A报道了一种含羧基的高吸水树脂的表面改性方法，该专利采用单官能团的化合物作为改性剂对含羧基的高吸水树脂进行表面改性处理，使高吸水树脂表层的部分亲水结构转变为疏水结构，进而减少水分扩散通道，从而能有效的降低高吸水树脂的吸液速率，并且对吸液倍率的影响很小，前期能缓慢的吸水，减少对混凝土工作性能的影响，但并未对混凝土工作性能保持及力学性能有显著改善。专利CN108516866A报道了一种改性高吸水树脂内养护剂的制备方法，通过制备高分子材料，后加入改性硅酸钠溶液和分散剂，得到一种改性高吸水树脂内养护剂。该方法制备的改性高吸水树脂内养护剂能够有效控制吸水树脂用于混凝土养护的吸水速率，降低混凝土早期收缩，提高混凝土工作性能及抗压强度，但其养护剂产物需要经脱水、分离、干燥后得到的粉体材料，不利于直接刷涂使用，成膜效果不均匀。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种可以使用的水溶性高吸水树脂液体养护剂，能够控制吸水率且具有显著增强效果的高吸水树脂内养护剂的制备方法，用以提高混凝土的力学性能和耐久性能。本专利技术的技术方案为：一种水溶性高吸水树脂内养护剂的制备方法，其具体步骤如下：(1)水溶性高吸水树脂的制备：先将叔胺溶于有机醇中，再加入不饱和醛酮在15～35℃搅拌3～6h得到不饱和烯胺类单体；然后将不饱和烯胺类单体、有机氟类单体、不饱和聚磷酸酯在水溶液中通过催化剂作用下进行自由基聚合反应在10～30℃搅拌3～6h得到高吸水树脂；其中所述不饱和醛酮、叔胺和有机醇的质量组份比为1:(0.35～0.46):(8.54～8.65)；其中所述不饱和烯胺类单体、有机氟类单体、不饱和聚磷酸酯、催化剂的质量组份比为1：(0.35～0.72)：(4.5～5.2)：(0.005～0.008)；(2)改性硅丙溶液制备：将八甲基环四硅氧烷溶于二异丙基氟磷酸中，边搅拌边加入有机过氧化物后反应1～3h，得到改性硅丙溶液；其中所述八甲基环四硅氧烷、二异丙基氟磷酸和有机过氧化物质量组份比为1：(2.3～3.6)：(0.002:0.003)；(3)水溶性高吸水树脂内养护剂的制备：将所述步骤(2)得到的改性硅丙乳液滴加至到步骤(1)水溶性高吸水树脂的水溶液中，滴加并搅拌6～8h，即得到水溶性高吸水树脂内养护剂；其中所述水溶性高吸水树脂、改性硅丙溶液和水的质量组份比为1：(0.26～0.57)：(8.43：8.74)。优选步骤(1)中所述的叔胺为二辛基甲基叔胺、N-叔丁氧羰基乙二胺或N，N'-二叔丁基乙二胺中的至少一种。优选步骤(1)中所述的有机醇为正丙醇或甘油中的至少一种。优选步骤(1)中所述的不饱和醛酮为4-苯基-3-丁烯-2-酮、3-戊烯-2-酮或2-丁烯醛中的至少一种。优选步骤(1)中所述的有机氟类单体为四氟乙烯或八氟异丁烯中的至少一种。优选步骤(1)中所述的不饱和聚磷酸酯为异构十三醇聚氧乙烯醚磷酸酯或异辛醇聚氧乙烯醚磷酸酯中的至少一种。优选步骤(1)中所述的催化剂为二甲基氨基吡啶、对甲苯磺酸或三氟乙酸酐的至少一种。优选步骤(2)中所述的有机过氧化物为过氧化新癸酸或过氧新戊酸叔丁酯中的至少一种。有益效果：1.本专利技术一种水溶性高吸水树脂内养护剂的制备方法是通过自由基水溶液聚合反应后乳化聚合联合反应，制备得水溶性液体养护剂，便于养护时直接使用。2.本专利技术采用叔胺改性不饱和醛酮得到多胺基极性基团的不饱和烯胺类单体，并与有机氟类单体在不饱和聚磷酸酯竟聚作用下形成致密均匀的交联点和表面能，得到的水溶性高吸水树脂，遇水后即可锁留水分子的氢键，对混凝土的吸水和保水能力起到至关重要的作用。3.本专利技术利用八甲基环四硅氧烷中的多方位硅氧烷结构特征，并将其在二异丙基氟磷酸中改性，弥补了硅丙溶液疏水性特征，得到改性硅丙溶液后具有亲疏两性的调节作用，并对水溶性高吸水树脂进行二次乳化改性，提高其内养护时在混凝土中的渗透力、成膜迅速，附着力和表面能显著增强，使得应用于混凝土养护能够及时修补有害气孔，混凝土随着龄期增长也能提高混凝土的抗压强度比和耐久性能。具体实施方式下面通过实施例对本专利技术技术方案进一步详细说明。以下例子所涉及的“份”均为“重量份”。实施例1(1)先将35份二辛基甲基叔胺溶于865份正丙醇中，再加入100份4-苯基-3-丁烯-2-酮在35℃搅拌3h得到不饱和烯胺类单体；然后将100份不饱和烯胺类单体、35份四氟乙烯和450份异构十三醇聚氧乙烯醚磷酸酯溶于414.5份水中，在0.5份二甲基氨基吡啶作用下进行自由基聚合反应，在30℃搅拌3h得到水溶性高吸水树脂。(2)将100份八甲基环四硅氧烷溶于230份二异丙基氟磷酸中，边搅拌边加入0.2份过氧化新癸酸后反应1h，得到改性硅丙溶液。(3)将26份改性硅丙乳液滴加至100份水溶性高吸水树脂和874份水的混合水溶液中，滴加并搅拌6h，即得到水溶性高吸水树脂内养护剂。实施例2(1)先将46份N，N'-二叔丁基乙二胺溶于854份甘油中，再加入100份3-戊烯-2-酮在15℃搅拌6h得到不饱和烯胺类单体；然后将100份不饱和烯胺类单体、72份八氟异丁烯和520份异辛醇聚氧乙烯醚磷酸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水溶性高吸水树脂内养护剂的制备方法，其具体步骤如下：/n(1)水溶性高吸水树脂的制备：先将叔胺溶于有机醇中，再加入不饱和醛酮在15～35℃搅拌3～6h得到不饱和烯胺类单体；然后将不饱和烯胺类单体、有机氟类单体、不饱和聚磷酸酯在水溶液中通过催化剂作用下进行自由基聚合反应在10～30℃搅拌3～6h得到高吸水树脂；其中所述不饱和醛酮、叔胺和有机醇的质量组份比为1:(0.35～0.46):(8.54～8.65)；其中所述不饱和烯胺类单体、有机氟类单体、不饱和聚磷酸酯、催化剂的质量组份比为1：(0.35～0.72)：(4.5～5.2)：(0.005～0.008)；/n(2)改性硅丙溶液制备：将八甲基环四硅氧烷溶于二异丙基氟磷酸中，边搅拌边加入有机过氧化物后反应1～3h，得到改性硅丙溶液；其中所述八甲基环四硅氧烷、二异丙基氟磷酸和有机过氧化物质量组份比为1：(2.3～3.6)：(0.002:0.003)；/n(3)水溶性高吸水树脂内养护剂的制备：将所述步骤(2)得到的改性硅丙乳液滴加至到步骤(1)水溶性高吸水树脂的水溶液中，滴加并搅拌6～8h，即得到水溶性高吸水树脂内养护剂；其中所述水溶性高吸水树脂、改性硅丙溶液和水的质量组份比为1：(0.26～0.57)：(8.43：8.74)。/n...

【技术特征摘要】
1.一种水溶性高吸水树脂内养护剂的制备方法，其具体步骤如下：
(1)水溶性高吸水树脂的制备：先将叔胺溶于有机醇中，再加入不饱和醛酮在15～35℃搅拌3～6h得到不饱和烯胺类单体；然后将不饱和烯胺类单体、有机氟类单体、不饱和聚磷酸酯在水溶液中通过催化剂作用下进行自由基聚合反应在10～30℃搅拌3～6h得到高吸水树脂；其中所述不饱和醛酮、叔胺和有机醇的质量组份比为1:(0.35～0.46):(8.54～8.65)；其中所述不饱和烯胺类单体、有机氟类单体、不饱和聚磷酸酯、催化剂的质量组份比为1：(0.35～0.72)：(4.5～5.2)：(0.005～0.008)；
(2)改性硅丙溶液制备：将八甲基环四硅氧烷溶于二异丙基氟磷酸中，边搅拌边加入有机过氧化物后反应1～3h，得到改性硅丙溶液；其中所述八甲基环四硅氧烷、二异丙基氟磷酸和有机过氧化物质量组份比为1：(2.3～3.6)：(0.002:0.003)；
(3)水溶性高吸水树脂内养护剂的制备：将所述步骤(2)得到的改性硅丙乳液滴加至到步骤(1)水溶性高吸水树脂的水溶液中，滴加并搅拌6～8h，即得到水溶性高吸水树脂内养护剂；其中所述水溶性高吸水树脂、改性硅丙溶液和水的质量组份比为1：(0.26～0....

【专利技术属性】
技术研发人员：孙新建，孟杰，陈召华，朱安玉，刘久玉，孙坡坡，
申请(专利权)人：鹤壁宝来化工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41