一种混凝土减水剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及建筑外加剂技术领域，特别涉及一种混凝土减水剂及其制备方法，其中，所述混凝土减水剂包含：可光聚合单体，所述可光聚合单体选自烷氧基聚乙二醇酯化中间体；光引发剂，所述光引发剂为二苯乙醇酮。采用本发明专利技术提供的混凝土减水剂，采用烷氧基聚乙二醇酯化中间体，可以兼顾保坍性能及减水性能，同时反应可在常温或低温下进行，通过光照射直接引发单体预聚合，大幅提高聚合速率，提高合成转化率并且降低敏感性，此外，磺酸基团的加入能稳定吸附胶水泥颗粒表面，可有效延缓水化反应，增强中低强度等级的混凝土中的分散保坍效果，具有极为广泛的市场应用前景。有极为广泛的市场应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种混凝土减水剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及建筑外加剂
，特别涉及一种混凝土减水剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]聚羧酸减水剂作为新一代高性能减水剂，具有掺量低、减水率高、保坍性好以及绿色环保等优点，其工程应用越来越广泛，铁路、公路、大坝、桥梁、隧道和高层建筑的建设都离不开聚羧酸减水剂。尤其近几年我国高铁项目的飞速发展，进一步拉动聚羧酸减水剂行业发展，而且聚羧酸减水剂的应用也延伸到民用建筑行业，包括城市建筑、住宅建筑等。
[0003]为了改善其生产效率，申请号为201610225940.X的《一种光引发型聚羧酸减水剂及其制备方法》公开了一种光引发型聚羧酸减水剂及其制备方法，其公开日为2016年8月3日，其改变了现有技术均是通过热或者加入还原剂作为激发剂产生反应，通过紫外灯光发射紫外光子，从而引发聚合交联和接枝反应，进而提升了生产效率。
[0004]尽管聚羧酸减水剂有着许多性能上的优点，在混凝土行业的应用越来越广泛，但是，随着使用量的越来越大，在减水剂的生产和使用中仍然存在着一些问题，有待于解决和改进，具体如下：
[0005]由于近年来建筑行业的飞速发展，对原材料的使用量越来越大，优质砂石作为有限的资源正在日益枯竭，而劣质砂石和机制砂的含泥量较大。有研究表明，蒙脱土对聚羧酸减水剂性能有很大的影响，会大幅度降低聚羧酸减水剂的减水率和保坍性，导致混凝土的流动性很差，坍落度损失特别快；
[0006]聚羧酸减水剂对温度的敏感性很强，尤其夏季高温环境下，混凝土的坍落度损失很大，大大影响了混凝土的施工性能，不仅影响运输和施工，对混凝土质量也有很大影响。而且在不同季节，混凝土的保坍性也相差甚远。
[0007]为此，申请号为201611256665.4的《中低坍落度混凝土专用多元磷酸基外加剂及其制备方法》公开了一种中低坍落度混凝土专用多元磷酸基外加剂及其制备方法，其公开日为2016年11月10日，通过引入磷酸或亚磷酸官能团的化合物，从而实现中低混凝土的长时间保坍。
[0008]因此，开发出能够满足在预拌商品混凝土中使用，保坍效果较好的混凝土减水剂，具有十分重要的意义。

技术实现思路

[0009]为解决上述
技术介绍
中提及的现有的混凝土保坍性差的问题，本专利技术提供一种混凝土减水剂，所述减水剂包含：
[0010]可光聚合单体，所述可光聚合单体选自烷氧基聚乙二醇酯化中间体；
[0011]光引发剂，所述光引发剂为二苯乙醇酮。
[0012]在上述方案的基础上，进一步地，所述可光聚合单体还包括磺酸盐单体。
[0013]在上述方案的基础上，进一步地，所述磺酸盐单体为丙烯磺酸钠。
[0014]在上述方案的基础上，进一步地，所述磺酸盐单体与光引发剂的重量比为(5～9)：(9～11)。
[0015]在上述方案的基础上，进一步地，所述可光聚合单体包括烯类单体。
[0016]在上述方案的基础上，进一步地，所述烯类单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、马来酸、衣康酸、柠康酸、富马酸及它们的一价金属盐、二价金属盐、铵盐或酸酐中的至少一种。
[0017]在上述方案的基础上，进一步地，所述烯类单体与光引发剂的重量比为(25～35)：(9～11)。
[0018]在上述方案的基础上，进一步地，所述烷氧基聚乙二醇酯化中间体由烷氧基聚乙二醇和不饱和羧酸在阻聚剂的存在下通过酯化反应制得。
[0019]在上述方案的基础上，进一步地，所述烷氧基聚乙二醇的结构式为：其中，n＝18～22，R为-CH3或-CH2CH3。
[0020]在上述方案的基础上，进一步地，所述不饱和羧酸为丙烯酸、甲基丙烯酸中至少一种。
[0021]在上述方案的基础上，进一步地，所述烷氧基聚乙二醇与不饱和羧酸的重量比为(260～290)：(40～50)。
[0022]本专利技术提供一种混凝土减水剂的制备方法，在光引发剂的存在下由可光聚合单体通过光聚合反应得到，所述可光聚合单体选自烷氧基聚乙二醇酯化中间体、烯类单体、以及它们的混合物。
[0023]在上述方案的基础上，进一步地，所述光聚合反应在紫外光照射下进行。
[0024]在上述方案的基础上，进一步地，所述紫外光的波长为350～250nm。
[0025]本专利技术还提供一种混凝土减水剂制备方法的优选方案，其制备步骤如下：
[0026](1)在包括温度计、搅拌器、氮气入口管和回流冷却管(冷凝器)的反应容器中，加入260～290重量份分子量为1004～1220的甲氧基聚乙二醇、40～50重量份甲基丙烯酸和0.3～0.45重量份对苯二酚，将温度升至105～115℃，并进行氮气置换，用氮气以400ml/min的流速进行4小时。温度降低至60℃，停止通入氮气，即得混合溶液A；
[0027](2)向步骤(1)所得的混合溶液A中依次性加入3～7重量份链转移剂、烯类单体25～35重量份、5～9重量份丙烯磺酸钠、光引发剂9～11重量份，搅拌10～20min后，打开紫外光高压汞灯，波长调至350～250nm进行聚合60～80min，接着关闭紫外光高压汞灯，在45℃以下(优选常温2～35℃)保温1～2h进行老化反应，然后用碱溶液中和至pH＝6.8～7.2，即得；
[0028]在上述方案的基础上，进一步地，所述链转移剂为异丙醇，亚磷酸和次磷酸及其盐(次磷酸钠，次磷酸钾等)，亚硫酸，亚硫酸氢盐，连二亚硫酸和偏亚硫酸氢盐及其盐(亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、优选连二亚硫酸钠、偏亚硫酸氢钠、亚硫酸钾、亚硫酸氢钾、连二亚硫酸钾、偏亚硫酸氢钾等)，巯基乙醇、巯基甘油、巯基乙酸、巯基丙酸、2-巯基丙酸、3-巯基丙酸、硫代苹果酸、2-巯基乙磺酸及其盐。
[0029]本专利技术提供的一种混凝土减水剂与现有的技术相比，具有以下技术原理和有益效果：
[0030]本专利技术采用烷氧基聚乙二醇酯化中间体，可以兼顾保坍性能及减水性能，同时在光照下直接引发单体聚合，在光聚合过程中光引发剂二苯乙醇酮前期会产生大量自由基，使聚合反应可在常温或低温进行，大幅提高聚合速率以及合成转化率，后期反应温度升高，二苯乙醇酮的分解物作为小分子阻尼剂，快速稳定吸附在粘土颗粒表面，降低敏感性的同时，提高其保坍性能；
[0031]不仅如此，为了进一步提升其保坍性，通过引入磺酸基团提高黏土表面Zeta电位的绝对值，进而提高减水剂对浆体系统的分散性，同时使用可调式紫外光高压汞灯照射进行光直接引发单体预聚合，大幅提高聚合速率，提高合成转化率，磺酸基团可稳定吸附胶水泥颗粒表面，延缓水化反应，增强混凝土中的分散保坍效果。
具体实施方式
[0032]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[003本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种混凝土减水剂，其特征在于，所述减水剂包含：可光聚合单体，所述可光聚合单体包括烷氧基聚乙二醇酯化中间体；光引发剂，所述光引发剂为二苯乙醇酮。2.根据权利要求1所述的混凝土减水剂，其特征在于：所述可光聚合单体包括磺酸盐单体。3.根据权利要求2所述的混凝土减水剂，其特征在于：所述磺酸盐单体为丙烯磺酸钠。4.根据权利要求2所述的混凝土减水剂，其特征在于：所述磺酸盐单体与光引发剂的重量比为(5～9)：(9～11)。5.根据权利要求1所述的混凝土减水剂，其特征在于：所述可光聚合单体包括烯类单体。6.根据权利要求5所述的混凝土减水剂，其特征在于：所述烯类单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、马来酸、衣康酸、柠康酸、富马酸及它们的一价金属盐、二价金属盐、铵盐或酸酐中的至少一种。7.根据权利要求5所述的混凝土减水剂，其特征在于：所述烯类单体与光引发剂的重量比为(25～35)：(9～11)。8.根据权利要求1所述的混凝土减水剂，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：李卫，黄小文，孟祥杰，
申请(专利权)人：重庆建研科之杰新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：