一种由降粘大单体制备的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由降粘大单体制备的聚羧酸减水剂及其制备方法，所述由降粘大单体制备的聚羧酸减水剂的制备原料包括：降粘功能大单体50～150份；醚类大单体50～150份；含氮含硅功能单体1～10份；不饱和酸10～30份；以及水；所述降粘功能大单体的结构式如下：其中，R1、R2为H或CH3；n1＝5～32，n2＝1～10。本发明专利技术制备的由降粘大单体制备的聚羧酸减水剂，生产绿色环保，能够有效减低混凝土的粘度，且改善混凝土的强度。度。

【技术实现步骤摘要】
一种由降粘大单体制备的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
，具体为一种由降粘大单体制备的聚羧酸减水剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]近年来由于河沙资源匮乏，出于环境保护的目的，国家出台了一系列政策鼓励机制砂的开发和应用，天然砂占比逐年下降，机制砂占比在逐年提升，目前全国机制砂占比约80％。机制砂与天然砂相比整体偏粗，颗粒级配较差，泥含量和石粉含量较高，且各地区的机制砂差别较大，目前各地的聚羧酸减水剂基本上能够满足混凝土基本性能的需求，但对于泥含量和石粉含量较大的地区，高标号混凝土容易出现粘度大的现象。
[0003]通过优化超细粉料的颗粒级配方式改善一方面会提高成本，另一方面对降粘的改善不明显；通过提高减水剂掺量的方式改善，容易出现泌水、离析等对泵送施工更不利的现象。
[0004]为了降低高标号混凝土粘度，近年来，降粘型减水剂的开发一直是混凝土减水剂领域的研究热点。降粘型减水剂一般具有较低的侧链长度、较低的分子量及较低的HLB值，可以使混凝土释放出更多的自由水，从而达到降粘的作用。在降粘型减水剂的应用过程中发现，降粘型减水剂掺量较低时，降粘效果不明显，为了达到较好的降粘效果，降粘型减水剂的掺量占总外加剂的比例较大，容易出现含气量较大，强度较低等问题。
[0005]因此，开发一款具有较优异的降粘效果，能改善混凝土的和易性，且对强度影响较小的降粘型减水剂，对高标号混凝土的生产和开发，具有重要的意义。

技术实现思路

[0006]基于此，有必要提供一种由降粘大单体制备的由降粘大单体制备的聚羧酸减水剂及其制备方法。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供一种技术方案：
[0008]一种由降粘大单体制备的聚羧酸减水剂，以重量份数计，所述由降粘大单体制备的聚羧酸减水剂的制备原料包括：
[0009][0010]所述降粘功能大单体的结构式如下：
[0011][0012]其中，R1、R2为H或CH3；n1＝5～32，n2＝1～10。
[0013]具体地，所述降粘功能大单体由羟基烷基丙烯酰苯胺和聚丙二醇聚乙二醇酯化制备而成，所述不饱和烷氧基苯甲酸与所述甲氧基聚丙二醇聚乙二醇的摩尔比(1.05～1.1):1。
[0014]具体地，所述羟基烷基丙烯酰苯胺包括4
‑
羟基
‑2‑
甲基丙烯酰苯胺和N
‑
对羟苯基丙烯酰胺中的至少一种。
[0015]具体地，所述降粘功能大单体的分子量为500～1500。
[0016]所述醚类大单体包括甲基烯丙基聚氧乙烯醚和异戊烯基聚氧乙烯醚中的至少一种，所述醚类大单体的分子量为2400。
[0017]具体地，所述的含氮含硅单体的结构如下所示：
[0018][0019]其中，所述R3为H或CH3；R4为(CH2)y，1≤y≤3；R5为(CH2)z，1≤z≤3；R6、R7、R8为CH3或CH2CH3。
[0020]具体地，所述含氮含硅单体包括(甲基丙烯酸二甲氨基乙酯基)丙基三甲氧基硅烷、(甲基丙烯酸二甲氨基乙酯基)丙基三乙氧基硅烷、(甲基丙烯酸二甲氨基甲酯基)丙基三甲氧基硅烷、(甲基丙烯酸二甲氨基甲酯基)丙基三乙氧基硅烷、(甲基丙烯酸二甲氨基乙酯基)丙基三甲氧基硅烷、(甲基丙烯酸二甲氨基乙酯基)乙基三甲氧基硅烷和(甲基丙烯酸二甲氨基乙酯基)丁基三甲氧基硅烷中的至少一种。
[0021]具体地，所述不饱和酸包括丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸酐和衣康酸中的至少一种。
[0022]具体地，以重量份数计，所述由降粘大单体制备的聚羧酸减水剂的制备原料还包括：
[0023]氧化剂
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1～5份；
[0024]还原剂
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0.2～1.5份；以及
[0025]链转移剂
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0.5～1.5份。
[0026]更为具体地，所述氧化剂包括过氧化氢、过硫酸钠和过硫酸铵中的至少一种。
[0027]所述还原剂包括抗坏血酸、甲醛合次硫酸氢钠和Bruggolite FF6(布吕格曼还原剂)中的至少一种。
[0028]所述链转移剂包括巯基乙醇、巯基丙酸和巯基乙酸中的至少一种。
[0029]本专利技术还提供一种如上任意一项所述的由降粘大单体制备的聚羧酸减水剂的制备方法，包括步骤：
[0030]将所述降粘功能大单体、所述醚类大单体、所述含氮含硅功能单体、所述不饱和酸和所述水搅拌混合反应，反应结束后加碱液调节pH至6
‑
8，即得所述由降粘大单体制备的聚羧酸减水剂。
[0031]具体地，其具体步骤包括：
[0032]将所述降粘功能大单体、所述醚类大单体和所述水置于反应器中，向所述反应器中滴加所述含氮含硅功能单体、所述不饱和酸、链转移剂、氧化剂和还原剂，滴加结束后继续保温反应，反应结束后加碱液调节pH至6
‑
8，即得所述由降粘大单体制备的聚羧酸减水剂。
[0033]本专利技术的有益效果：
[0034]1、本专利技术通过降粘型功能大单体A引入的长度较短，且带有刚性苯环、酯基、甲氧基聚丙二醇聚乙二醇基的侧链，可以调节减水剂分子空间构型使其更加舒展，使形成水膜层形成薄且紧密坚固，且甲氧基聚丙二醇基团的亲水性较弱，使水膜层具外边缘具有一定疏水性，即其作用在混凝土中时，释放自由水的同时，还具润滑作用，使得降粘效果更加显著。
[0035]2、本专利技术通过含氮含硅功能单体引入的硅氧烷基在碱性条件下水解后，可以通过硅氧键将减水剂分子牢固的吸附在水泥颗粒表面，同时引入的季铵盐基团与硅氧基团协同作用，有利于加快水泥的水化，有助于提高混凝土的强度。
[0036]3、本专利技术通过大单体A引入酰胺和苯环，与含氮含硅功能单体协同作用，可以进一步提高混凝土的强度。
[0037]4、本专利技术通过醚类单体引入较长侧链，使制备的高和易型由降粘大单体制备的聚羧酸减水剂为具有长短侧链交替的梳状结构，在保证降粘效果的同时，不损失空间位阻，使其在具有降粘效果的同时，还具备较高的减水率。
[0038]5、本专利技术制备的由降粘大单体制备的聚羧酸减水剂，生产绿色环保，能够有效减低混凝土的粘度，且改善混凝土的强度。
具体实施方式
[0039]为了更好的说明本专利技术的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本专利技术作进一步说明。
[0040]实施例中，所使用的试验方法如无特殊说明，均为常规方法，所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
[0041]一、制备降粘功能大单体
[0042]下述各实施例中，降粘功能大单体的结构式如下：
[0043][0044]其中，R1、R2为H或CH3；n1＝5～32，n2＝1～10。
[0045]降粘功能大单体由羟基烷基丙烯酰苯胺和聚丙二醇聚乙二醇酯化制备而成，制备降粘型功能本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种由降粘大单体制备的聚羧酸减水剂，其特征在于，以重量份数计，所述由降粘大单体制备的聚羧酸减水剂的制备原料包括：所述降粘功能大单体的结构式如下：其中，R1、R2为H或CH3；n1＝5～32，n2＝1～10。2.根据权利要求1所述的由降粘大单体制备的聚羧酸减水剂，其特征在于，所述降粘功能大单体由羟基烷基丙烯酰苯胺和聚丙二醇聚乙二醇酯化制备而成，所述不饱和烷氧基苯甲酸与所述甲氧基聚丙二醇聚乙二醇的摩尔比(1.05～1.1):1。3.根据权利要求2所述的由降粘大单体制备的聚羧酸减水剂，其特征在于，所述羟基烷基丙烯酰苯胺包括4
‑
羟基
‑2‑
甲基丙烯酰苯胺和N
‑
对羟苯基丙烯酰胺中的至少一种。4.根据权利要求1所述的由降粘大单体制备的聚羧酸减水剂，其特征在于，所述降粘功能大单体的分子量为500～1500。5.根据权利要求1所述的由降粘大单体制备的聚羧酸减水剂，其特征在于，所述的含氮含硅单体的结构如下所示：其中，所述R3为H或CH3；R4为(CH2)y，1≤y≤3；R5为(CH2)z，1≤z≤3；R6、R7、R8为CH3或CH2CH3。6.根据权利要求1所述的由降粘大单体制备的聚羧酸减水剂，其特征在于，所述含氮含硅单体包括(甲基丙烯酸二甲氨基乙酯基)丙基三甲氧基硅烷、(甲基丙烯酸二甲氨基乙酯基)丙基三乙氧基硅烷、(甲基丙烯酸二甲氨基甲酯基)丙基...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟丽娜，方云辉，柯余良，黄小文，林泽宇，
申请(专利权)人：重庆建研科之杰建材有限公司，
类型：发明
国别省市：