一种降粘保水型聚羧酸减水剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及混凝土外加剂技术领域，特别涉及一种降粘保水型聚羧酸减水剂及其制备方法。该降粘保水型聚羧酸减水剂由不饱和聚醚单体、不饱和酸、交联单体、不饱和羟基酯和酯化产物共聚制得；所述酯化产物由没食子酸与含刚性环基团不饱和酸经酯化反应得到。该聚羧酸减水剂可有效降低高标号混凝土粘度，利于高强混凝土、超高强混凝土、UHPC混凝土等的泵送，实现高强混凝土的泵送施工，有效提高混凝土施工效率，同时其能够改善混凝土和易性，避免了混凝土出现分层、泌水等问题；且保水性能好，能够提高混凝土的保坍性能，延长混凝土坍损时间。延长混凝土坍损时间。

【技术实现步骤摘要】
一种降粘保水型聚羧酸减水剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及混凝土外加剂
，特别涉及一种降粘保水型聚羧酸减水剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着国内建筑行业的快速发展，混凝土强度等级也在不断提高，高强、超高强混凝土已经逐步应用于建筑工程中，但由于这一类混凝土高胶材，低水胶比的特性，导致其粘度大、泵送困难，对于高层建筑、大体积结构等施工体难以规模化应用，因此市场对高强混凝土降粘剂的需求不断高涨。
[0003]近年来针对高强混凝土粘度问题，行业内普遍采用调整混凝土配合比，提高混凝土胶材骨料质量来解决，但是采用该方法的降粘效果并不理想，且会影响混凝土耐久性等其他性能。目前聚羧酸减水剂作为混凝土的重要组分，由于其分子结构可调性空间大，可针对不同需求设计分子结构，因此成为解决混凝土粘度问题的优选方案。
[0004]目前聚羧酸减水剂降粘产品的开发，行业内主要以改变减水剂分子侧链密度或疏水官能团种类来解决此问题，受制于有机化合物的数量大，种类多，导致产品开发难度大，降粘型产品性能参差不齐。
[0005]申请号为CN201811241729.2、公开日为2019年03年15日的中国专利技术专利，公开了一种高强混凝土降粘型聚羧酸减水剂，其采用马来酸酐、聚乙二醇或聚丙二醇、小分子醇或醇胺与磷酸化试剂制备得到马来酸酐改性磷酸酯用于降粘型聚羧酸减水剂合成；该专利制得的降粘型聚羧酸减水剂要求对马来酸酐、聚乙二醇等进行酯化缩合，酯化工艺要求严格，且酯化率波动大，生产成本较高，工艺较为复杂，不利于工业化生产。
[0006]申请号为CN201811597027.8，、公开日为2019年05年07日的中国专利技术专利，公开了一种双降粘官能团聚羧酸减水剂，所采用的降粘型官能团为直链型结构，其减水率较高，保坍性能好，利于生产，降粘效果明显，但相对于环型降粘官能团，其直链型降粘官能团，降粘效果会较差一些。
[0007]申请号为CN202110144515.9，、公开日为2021年05年14日的中国专利技术专利申请，公开了一种以没食子酸作为功能性聚合单体的减缩型聚羧酸减水剂，其没食子酸以羧基缩合的方式进行自由基聚合反应，得到的减水剂减缩效果明显，但其存在的多羟基结构，聚合前需进行羟基保护，反应步骤增加，生产复杂化，且该产品降粘效果不明显。

技术实现思路

[0008]为解决上述现有技术中提到的高强或超高强混凝土粘度大、泵送困难的问题，本专利技术提供一种降粘保水型聚羧酸减水剂，其由不饱和聚醚单体、不饱和酸、交联单体、不饱和羟基酯和酯化产物共聚制得；
[0009]所述酯化产物由没食子酸与含刚性环基团不饱和酸经酯化反应得到；所述含刚性环基团不饱和酸的结构通式为：
[0010][0011]其中，n为0～1。
[0012]2、根据权利要求1所述的降粘保水型聚羧酸减水剂，其特征在于：所述没食子酸与含刚性环基团不饱和酸的摩尔比为1：(2～4)。
[0013]在一实施例中，所述不饱和聚醚单体为烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯醚、甲基烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯醚、异戊烯基聚氧乙烯聚氧丙烯醚中的一种或多种组合，其分子量都为200～1000。
[0014]在一实施例中，所述不饱和酸包括不饱和酸A与不饱和酸B；所述不饱和酸A为肉桂酸，所述不饱和酸B为丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、马来酸中的一种或多种组合。
[0015]在一实施例中，所述交联单体为聚乙二醇马来酸单酯、聚乙二醇丙烯酸单酯中的一种或多种组合；其中，所述聚乙二醇为PEG
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200、PEG
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400、PEG
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600中的一种。
[0016]在一实施例中，所述不饱和羟基酯为丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯中的一种或多种组合。
[0017]在一实施例中，所述不饱和聚醚单体、不饱和酸、交联单体、不饱和羟基酯与酯化产物的质量比为(50～100)：(5～15)：(3～5)：(3～5)：(5～10)。
[0018]本专利技术还提供一种如上所述的降粘保水型聚羧酸减水剂的制备方法，其包括以下制备步骤：
[0019]S100：将没食子酸、含刚性环基团不饱和酸在80℃～120℃下进行酯化反应得到酯化产物；
[0020]S200：将不饱和聚醚单体、不饱和酸、交联单体、不饱和羟基酯以及酯化产物在氧化还原引发体系下进行共聚反应制得共聚产物，即降粘保水型聚羧酸减水剂。
[0021]在一实施例中，在S100的酯化反应过程中，还加入催化剂和阻聚剂；在S200的共聚反应过程中，还加入链转移剂。
[0022]在一实施例中，所述催化剂为浓硫酸、对甲苯磺酸、氧化亚锡、二丁基氧化锡中的一种或多种组合，所述催化剂用量占没食子酸和含刚性环基团不饱和酸总质量的1％～3％；
[0023]所述阻聚剂为对羟基苯甲醚、对苯二酚、吩噻嗪中的一种或多种组合，所述阻聚剂用量占没食子酸和含刚性环基团不饱和酸总质量的0.1％～2％；
[0024]所述氧化还原引发体系包括氧化剂和还原剂，所述氧化剂为过硫酸铵、过氧化氢中的一种，所述氧化剂用量为不饱和聚醚单体总质量的1％～5％；所述还原剂为次磷酸钠、L
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抗坏血酸中的一种或多种组合，所述还原剂用量为不饱和聚醚单体总质量的0.1％～2％；
[0025]所述链转移剂为巯基乙酸、巯基乙醇、2
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羟基丙硫醇、2
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巯基丙酸、3
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巯基丙酸、2
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巯基丁二酸、甲基丙烯磺酸钠、2
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丙烯酰胺
‑2‑
甲基丙磺酸中的一种或多种组合，所述链转移剂用量为不饱和聚醚单体总质量的1％～5％。
[0026]本专利技术提供的用于高强混凝土的降粘保水型聚羧酸减水剂，可降低混凝土粘度，
缩短混凝土倒提时间，从而提高混凝土的泵送效率，利于高标号混凝土施工；该降粘保水型聚羧酸减水剂由刚性环基团不饱和酸
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没食子酸酯与不饱和聚醚单体、不饱和酸、交联单体、不饱和羟基酯共聚制得，其以刚性环基团不饱和酸
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没食子酸酯(4
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乙烯基苯甲酸
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没食子酸酯或4
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乙烯基苯乙酸
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没食子酸酯)做部分侧链，加大了空间位阻效应，从而降低混凝土粘度，改善混凝土和易性，避免了混凝土出现分层、泌水等问题，同时对混凝土结构表观有改善作用；其引入交联单体和不饱和羟基酯，能够提高混凝土的保坍性能，减小在泵送过程中的坍落度损失。
[0027]基于上述，与现有技术相比，本专利技术提供的降粘保水型聚羧酸减水剂，具有以下技术效果：本专利技术提供的降粘保水型聚羧酸减水剂，其是一种可降低高标号混凝土粘度的水泥分散聚合物，其由含刚性环基团不饱和酸
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没食子酸酯与不饱和聚醚单体、不饱和酸、交联单体、不饱和羟基酯共聚获得，该聚羧酸减水剂可有效降低高标号混凝土粘本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种降粘保水型聚羧酸减水剂，其特征在于：由不饱和聚醚单体、不饱和酸、交联单体、不饱和羟基酯和酯化产物共聚制得；所述酯化产物由没食子酸与含刚性环基团不饱和酸经酯化反应得到；所述含刚性环基团不饱和酸的结构通式为：其中，n为0～1。2.根据权利要求1所述的降粘保水型聚羧酸减水剂，其特征在于：所述没食子酸与含刚性环基团不饱和酸的摩尔比为1：(2～4)。3.根据权利要求1所述的降粘保水型聚羧酸减水剂，其特征在于：所述不饱和聚醚单体为烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯醚、甲基烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯醚、异戊烯基聚氧乙烯聚氧丙烯醚中的一种或多种组合，其分子量都为200～1000。4.根据权利要求1所述的降粘保水型聚羧酸减水剂，其特征在于：所述不饱和酸包括不饱和酸A与不饱和酸B；所述不饱和酸A为肉桂酸，所述不饱和酸B为丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、马来酸中的一种或多种组合。5.根据权利要求1所述的降粘保水型聚羧酸减水剂，其特征在于：所述交联单体为聚乙二醇马来酸单酯、聚乙二醇丙烯酸单酯中的一种或多种组合；其中，所述聚乙二醇为PEG
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200、PEG
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400、PEG
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600中的一种。6.根据权利要求1所述的降粘保水型聚羧酸减水剂，其特征在于：所述不饱和羟基酯为丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯中的一种或多种组合。7.根据权利要求1所述的降粘保水型聚羧酸减水剂，其特征在于：所述不饱和聚醚单体、不饱和酸、交联单体、不饱和羟基酯与酯化产物的质量比为(50～100)：(5～15)：(3～5)：(3～5)：(5～10)。8.一种如权利要求1
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7任一项所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘博博，柯余良，杨浩，余抗建，杨颖刚，
申请(专利权)人：陕西科之杰新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：