一种再生骨料混凝土用酯醚共聚型聚羧酸减水剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种再生骨料混凝土用酯醚共聚型聚羧酸减水剂及其制备方法，包括：酯化反应和共聚反应。本发明专利技术通过采用高活性的乙烯醚类单体、具有双层分散结构的第一酯化单体和轻度交联的第二酯化单体进行自由基聚合。其中第一酯化单体的分子结构中含有羧基、酯基、苯环等高吸水性基团和刚性基团，不仅能够起到保水、增稠作用；还能调控分子链的刚柔性，提升聚合物分子在不同界面与盐碱条件下的稳定性。本发明专利技术制备得到的再生骨料混凝土用酯醚共聚型聚羧酸减水剂在不影响混凝土抗压强度的前提下，可以克服再生骨料混凝土在实际应用中吸水率高、坍落度损失大的缺陷。坍落度损失大的缺陷。

【技术实现步骤摘要】
一种再生骨料混凝土用酯醚共聚型聚羧酸减水剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及聚羧酸减水剂领域，特别涉及一种再生骨料混凝土用酯醚共聚型聚羧酸减水剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着城市化的加速发展以及新旧建筑的快速更新换代，导致产生了大量的建筑废弃物。由于建筑废弃物中含有装修材料、塑料、橡胶等，传统的填埋和倾倒处理将会产生一系列的环境问题。与此同时，城市化的快速发展对天然骨料的需求量也在不断增加，天然骨料的大规模开采造成了更为严重的环境破坏。因此，为了适应快速的城市化发展，迫切需要寻找一种替代天然骨料的材料。
[0003]因此，将建筑废弃物经过破碎、筛选、清洗等步骤形成骨料，应用到混凝土中，形成的再生骨料混凝土是世界范围内最有效的建筑废弃物处理方法，不仅提高了建筑废弃物的使用范围，而且降低了对天然骨料的需求量，从而推动了建筑行业的可持续发展。同时，随着国家“双碳”战略的实施，建筑行业的“节能减碳”措施备受关注，再生骨料混凝土的利用可在一定程度上实现建筑业的绿色低碳发展。
[0004]再生骨料混凝土虽然具有绿色可循环的优点，但因为其具有吸水率高、外加剂吸附量大、外加剂掺量敏感性高、坍落度损失大的问题导致再生骨料混凝土的工作性能差，施工困难、且耐久性不佳。虽然可以对再生骨料混凝土进行预湿处理或添加附加水的方法，改善再生骨料混凝土的工作性能，但是这样会降低混凝土的抗压强度。

技术实现思路

[0005]针对现有技术，本专利技术开发了一种再生骨料混凝土用酯醚共聚型聚羧酸减水剂及其制备方法，制备得到的再生骨料混凝土用酯醚共聚型聚羧酸减水剂在不影响混凝土抗压强度的前提下，可以克服再生骨料混凝土在实际应用中吸水率高、坍落度损失大的缺陷。
[0006]基于此，本专利技术提供了一种再生骨料混凝土用酯醚共聚型聚羧酸减水剂的制备方法，包括如下步骤：
[0007](1)酯化反应：将不饱和酸或不饱和酸酐、2
‑
(3,4
‑
二甲氧苯基)乙醇、阻聚剂、脱水剂及催化剂加入塔式反应釜中，在160
‑
180℃常压条件下加热2
‑
3h，之后在0.08MPa减压条件下加热5
‑
6h，得到淡黄色混合物；用高温蒸馏水洗涤淡黄色混合物，去除淡黄色混合物中未反应的原料、阻聚剂、催化剂、脱水剂后，得到粘性液体；将粘性液体放置于真空烘箱中干燥，直至其重量不变，得到第一酯化单体；
[0008]所述不饱和酸为3
‑
(3,4
‑
二羟基苯基)
‑2‑
丙烯酸，所述不饱和酸酐为柠康酸酐，所述2
‑
(3,4
‑
二甲氧苯基)乙醇与不饱和酸/不饱和酸酐的摩尔比为2
‑
5:1；
[0009]所述阻聚剂的用量为酸醇总质量的0.1
‑
0.25％，所述催化剂的用量为酸醇总质量的0.2
‑
1.0％，所述脱水剂的用量为2
‑
(3,4
‑
二甲氧苯基)乙醇质量的10
‑
40％；
[0010](2)共聚反应：将步骤(1)制得的第一酯化单体、分子量400
‑
3000的乙二醇单乙烯基聚氧乙烯醚、水加入反应容器中，溶解均匀后配置成溶液a；将第二酯化单体和不饱和酸的混合水溶液、引发剂水溶液、链转移剂水溶液混合均匀后，滴入溶液a中进行反应，反应温度为5
‑
50℃，滴加时间为2.5
‑
3h，滴加完毕后保温0.5
‑
1h，得到再生骨料混凝土用酯醚共聚型聚羧酸减水剂；
[0011]所述乙二醇单乙烯基聚氧乙烯醚、第一酯化单体、第二酯化单体、不饱和酸、引发剂、链转移剂的质量比为100:(5
‑
10):(2
‑
6):(4
‑
15):(2
‑
5):(0.2
‑
2)。
[0012]进一步地，所述阻聚剂包括3
‑
甲基吡啶、1,1
‑
二苯基
‑2‑
三硝基苯肼、二甲基二硫代氨基甲酸钠中的至少一种。
[0013]进一步地，所述催化剂为聚(4
‑
苯乙烯磺酸钠)，蒽醌
‑2‑
磺酸钠，1
‑
丁烷磺酸钠中的至少一种。
[0014]进一步地，所述脱水剂为Na
12
[(AlO2)
12
(SiO2)
12
]·
xH2O，x为0.5
‑
5，所述脱水剂的孔径为5
‑
12目。
[0015]进一步地，所述第二酯化单体由反式
‑3‑
苯基丙烯酸与1
‑
苯基
‑
1,2
‑
乙二醇反应生成。
[0016]进一步地，所述不饱和酸包括2
‑
丙基丙烯酸或2
‑
乙基丙烯酸中的至少一种。
[0017]进一步地，所述引发剂为1,1
‑
二甲基乙基
‑
过氧化氢与乙硫代硫酸钠的混合物。
[0018]进一步地，所述链转移剂为硫代乙醇酸、1,4
‑
二巯基苏糖醇、3
‑
巯基
‑
1,2
‑
丙二醇中的至少一种。
[0019]本专利技术的另一目的是提供一种由上述制备方法得到的再生骨料混凝土用酯醚共聚型聚羧酸减水剂。
[0020]综上所述，本专利技术具有以下有益效果：
[0021]1、本专利技术开发了一种再生骨料混凝土用酯醚共聚型聚羧酸减水剂，其在不影响混凝土抗压强度的前提下，可以克服再生骨料混凝土在实际应用中吸水率高、坍落度损失大的缺陷。
[0022]2、本专利技术制备得到的再生骨料混凝土用酯醚共聚型聚羧酸减水剂，其采用高活性的乙烯醚类单体、具有双层分散结构的第一酯化单体和轻度交联的第二酯化单体进行自由基聚合。其中第一酯化单体的分子结构中含有羧基、酯基、苯环等高吸水性基团和刚性基团，不仅能够起到保水、增稠作用；还能调控分子链的刚柔性，提升聚合物分子在不同界面与盐碱条件下的稳定性；而第二酯化单体能使聚合物轻度交联，使其具有更大的空间位阻，具有更好的抗插层作用，体现为更好的适应性和坍落度保持性能。因此，本专利技术制备得到的再生骨料混凝土用酯醚共聚型聚羧酸减水剂解决了再生骨料混凝土吸水率高、外加剂吸附量大、外加剂掺量敏感性高而导致的再生骨料混凝土工作性能差，施工困难、且耐久性不佳的问题。
具体实施方式
[0023]下面将结合本专利技术实施例，对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，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，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作出创造性劳动前提下所获本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种再生骨料混凝土用酯醚共聚型聚羧酸减水剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)酯化反应：将不饱和酸或不饱和酸酐、2
‑
(3,4
‑
二甲氧苯基)乙醇、阻聚剂、脱水剂及催化剂加入塔式反应釜中，在160
‑
180℃常压条件下加热2
‑
3h，之后在0.08MPa减压条件下加热5
‑
6h，得到淡黄色混合物；用高温蒸馏水洗涤淡黄色混合物，去除淡黄色混合物中未反应的原料、阻聚剂、催化剂、脱水剂后，得到粘性液体；将粘性液体放置于真空烘箱中干燥，直至其重量不变，得到第一酯化单体；所述不饱和酸为3
‑
(3,4
‑
二羟基苯基)
‑2‑
丙烯酸，所述不饱和酸酐为柠康酸酐，所述2
‑
(3,4
‑
二甲氧苯基)乙醇与不饱和酸/不饱和酸酐的摩尔比为2
‑
5:1；所述阻聚剂的用量为酸醇总质量的0.1
‑
0.25％，所述催化剂的用量为酸醇总质量的0.2
‑
1.0％，所述脱水剂的用量为2
‑
(3,4
‑
二甲氧苯基)乙醇质量的10
‑
40％；(2)共聚反应：将步骤(1)制得的第一酯化单体、分子量400
‑
3000的乙二醇单乙烯基聚氧乙烯醚、水加入反应容器中，溶解均匀后配置成溶液a；将第二酯化单体和不饱和酸的混合水溶液、引发剂水溶液、链转移剂水溶液混合均匀后，滴入溶液a中进行反应，反应温度为5
‑
50℃，滴加时间为2.5
‑
3h，滴加完毕后保温0.5
‑
1h，得到再生骨料混凝土用酯醚共聚型聚羧酸减水剂；所述乙二醇单乙烯基聚氧乙烯醚、第一酯化单体、第二酯化单体、不饱和酸、引发剂、链转移剂的质量比为100:(5
‑
10):(2
‑
6):(4
‑
15):(2
‑
5):(0.2
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈长军，柯余良，苗东辉，安小强，贺冲，刘博博，
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：