一种复合型减水剂及其制备工艺制造技术

本申请涉及混凝土减水剂技术领域，具体公开了一种复合型减水剂及其制备工艺。一种复合型减水剂的制备工艺，包括如下步骤：S1：将甲基丙烯酸、甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯、功能单体按摩尔比1:(1

【技术实现步骤摘要】
一种复合型减水剂及其制备工艺


[0001]本申请涉及混凝土减水剂
，更具体地说，它涉及一种复合型减水剂及其制备工艺。

技术介绍

[0002]混凝土的和易性是指混凝土拌合物应适于搅拌、运输、浇注、捣实成型等施工作业，能够获得质量均匀、密实的混凝土的性能，对混凝土的强度和耐久度具有重大意义。而和易性较差的混凝土施工时容易出现泌水，导致硬化后表面疏松多孔，并且容易在凝结硬化过程中引发收缩开裂，严重降低混凝土的强度和耐久性。
[0003]为了提升混凝土的和易性，改善工作性能，技术人员会加入功能性复合减水剂来提升浆体对骨料的粘聚性和保水性，削弱水泥砂浆与骨料的分离趋势，提高混凝土整体的匀质性。目前，常用的功能性复合减水剂一般有纤维素醚类、生物胶类以及聚丙烯酰胺类等，这些类型的复合减水剂依靠超大分子量在水泥料浆内起到桥架作用，增大料浆的稠度，进而在一定程度上改善流动性和泌水性。
[0004]对于上述的混凝土复合减水剂，在混凝土内碱性、各种水化产物等综合理化环境下的配伍性较差，容易出现粘性消失、活性降低等稳定性下降的现象，导致混凝土出现析出分层、强度下降。

技术实现思路

[0005]为了改善混凝土复合减水剂的稳定性能，提升混凝土强度，本申请提供一种复合型减水剂及其制备工艺。
[0006]第一方面，本申请提供一种复合型减水剂的制备工艺，采用如下的技术方案：一种复合型减水剂的制备工艺，包括如下步骤：S1：将甲基丙烯酸、甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯、功能单体按摩尔比1:(1
‑
>1.2):(3.5
‑
5)加入容器内混合均匀；所述功能单体为芴羧酸衍生物、羧酸茚酮、马来酸酐中的至少两种；S2：将引发剂、链转移剂、还原剂加入步骤S1的容器内，在40
‑
60℃条件下反应3
‑
5h，然后调节pH值为7即得。
[0007]通过采用上述技术方案，采用甲基丙烯酸、甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯、功能单体作为复配聚合组分，在引发剂、链转移剂和还原剂的共同作用下，甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯分子主链基团的静电力和芴羧酸衍生物、羧酸茚酮、马来酸酐分子空间位阻效应的协同作用充分发挥，同时甲基丙烯酸起到很好的协调作用，最终制得分子结构合理、分散性好的共聚物。另外，共聚物分子链内引入芴羧酸衍生物、羧酸茚酮、马来酸酐分子结构，芴分子和茚酮分子具有超共轭结构，能够使共聚物的分子链在混凝土的高盐、高碱环境下保持较高的活性和舒展度，对混凝土内的拌合水起到较为稳定的束缚，大大提升复合型减水剂在混凝土中的稳定性，进而增强混凝土的和易性和力学性能。
[0008]优选的，所述芴羧酸衍生物具有如通式(Ⅰ)所示的结构：其中，所述R1表示C2‑
C4的直链状或支链状的烷基。
[0009]通过采用上述技术方案，优化和调整芴羧酸衍生物的结构式，改变分子的电负性，增加与其他单体之间的反应活性，并且通过大苯环结构进一步提升共聚物分子的空间稳定性和化学稳定性。
[0010]优选的，所述R2选自下列基团：氢，氰基，羟基，硝基，卤素。
[0011]进一步优选的，所述R2为卤素。
[0012]通过采用上述技术方案，试验和筛选R2基团种类，在芴环上引入强电负性的小分子活性基团，进一步改善各单体之间的共聚状态，提升共聚物分子的稳定性。
[0013]优选的，所述功能单体由芴羧酸衍生物、羧酸茚酮、马来酸酐按摩尔比(5
‑
10):(2
‑
3):1组成。
[0014]通过采用上述技术方案，加入较多的芴羧酸衍生物和羧酸茚酮会导致共聚物分子链的刚性增加，反而导致共聚物分子稳定性下降。加入较少的芴羧酸衍生物和羧酸茚酮则起不到很好的分子调节作用，因此优化和调整功能单体的比例组成，改善共聚物分子的结构状态，调整相对分子质量、侧链分布形态和活性官能团的比例，进一步增强共聚物的理化环境稳定性和工作性能。
[0015]优选的，所述步骤S2中，所述引发剂分两次加入，第一次加入引发剂总量的70
‑
80％，第二次加入剩余引发剂。
[0016]通过采用上述技术方案，分次加入引发剂，同时调整两次的加入量，可以有效降低笼弊效应和诱导效应对反应体系内自由基的消耗量，提升引发剂的使用转化率，促进反应单体在后期能够尽可能的反应完全，同时也对各单体的聚合状态进行调控，获得分子结构状态更佳的共聚物。
[0017]优选的，所述步骤S2中，引发剂与甲基丙烯酸的摩尔比为(0.1
‑
0.15):1。
[0018]通过采用上述技术方案，引发剂的加入量对自由基聚合反应有较大影响，较多的引发剂会导致聚合反应朝向无序化发展，产物的分子结构不受控制。较少的引发剂会导致聚合反应不完全，未反应单体影响最终产物的质量，造成复合型减水剂的性能下降，选择合适的引发剂加入量可以促进共聚反应稳定、有序和充分。
[0019]优选的，所述引发剂为过氧化氢、偶氮二异丁腈、过氧化二苯甲酰中的一种。
[0020]通过采用上述技术方案，优化和调整引发剂的种类组成，控制引发剂的自由基释放速度，进一步提升共聚物所起到的和易性能。
[0021]优选的，所述步骤S2中，容器内还加入有5
‑
10％甲基丙烯酸重量的N,N
‑
二甲基丙烯酰胺。
[0022]通过采用上述技术方案，加入N,N
‑
二甲基丙烯酰胺参与到聚合反应中，在共聚物分子链内引入更大比例的亲水性基团，能够结合水分子，同时疏水性分子链可以相互纠连缔和，形成网状分子结构，进而容纳和束缚更多的水分子，有效提升混凝土的和易性，减少
分层、泌水离析现象的发生。
[0023]第二方面，本申请提供一种复合型减水剂，采用如下的技术方案：一种复合型减水剂，采用上述的制备工艺制备得到。
[0024]综上所述，本申请具有以下有益效果：1、由于本申请采用甲基丙烯酸、甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯、功能单体多种单体复配使用，在引发剂、链转移剂和还原剂的共同作用下进行共聚反应，制得具有高稳定性的共聚物分子，能够在混凝土体系内稳定存在，活性高，相容性好，有效提升混凝土的和易性和强度。
[0025]2、本申请中优化和调整芴羧酸衍生物单体、羧酸茚酮单体的加入比例，并且优化芴羧酸衍生物的分子结构，进一步改善共聚物分子状态，提升共聚物的稳定性和工作性能。
[0026]3、采用本申请的制备工艺制得的复合型减水剂具有较高的和易性改善性能和使用稳定性。
具体实施方式
[0027]以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
[0028]本申请实施例及对比例的原料除特殊说明以外均为普通市售。实施例
[0029]实施例1本实施例的复合型减水剂的制备工艺，包括如下步骤：S1：将甲基丙烯酸、甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯、功能单体按摩尔比1:1:3.5溶于去离子水中，加入四口烧瓶内混合均匀制得反应液；S2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合型减水剂的制备工艺，其特征在于，包括如下步骤：S1：将甲基丙烯酸、甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯、功能单体按摩尔比1:(1
‑
1.2):(3.5
‑
5)加入容器内混合均匀；所述功能单体为芴羧酸衍生物、羧酸茚酮、马来酸酐中的至少两种；S2：将引发剂、链转移剂、还原剂加入步骤S1的容器内，在40
‑
60℃条件下反应3
‑
5h，然后调节pH值为7即得。2.根据权利要求1所述的一种复合型减水剂的制备工艺，其特征在于，所述芴羧酸衍生物具有如通式(Ⅰ)所示的结构：其中，所述R1表示C2‑
C4的直链状或支链状的烷基。3.根据权利要求2所述的一种复合型减水剂的制备工艺，其特征在于，所述R2选自下列基团：氢，氰基，羟基，硝基，卤素。4.根据权利要求1所述的一种复合型减水剂的制备工艺，其特征在于，所述功能单体由芴羧酸衍生物、羧酸茚酮、马来酸酐按摩尔比(5

【专利技术属性】
技术研发人员：陈集芳，黄俊辉，
申请(专利权)人：广东六合新型建材有限公司，
类型：发明
国别省市：