一种低温减缩剂及制备方法技术

本发明专利技术属于混凝土外加剂技术领域，本发明专利技术公开了一种低温减缩剂及制备方法。能够有效解决普通复配聚羧酸减缩剂稳定性差、在低温环境下使用易导致混凝土抗压强度差、减缩性能低，混凝土抗裂性能差的技术问题。因此，本发明专利技术利用改性醇醚，与聚醚大单体与丙烯酸共聚合，再辅以酰胺类功能小单体以及反应助剂利用氧化还原引发体系，在水溶液中合成了具有聚羧酸结构的减缩剂，在低温环境中，掺入混凝土时，增强了混凝土的保水性，提高混凝土减缩率，提升混凝土的防裂性能。凝土的防裂性能。

【技术实现步骤摘要】
一种低温减缩剂及制备方法


[0001]本专利技术涉及混凝土外加剂
，尤其涉及一种低温减缩剂及制备方法。

技术介绍

[0002]混凝土收缩裂缝不仅影响建筑工程的美观，还会降低混凝土工程结构强度，对建筑工程的整体性、水密性和耐久性产生不利影响，大大缩短建筑工程服役寿命。
[0003]在当下新兴的各种外加剂中，聚羧酸高性能减缩剂具有减水率高、保坍性能好、绿色环保等特点，其广泛应用于高速铁路、桥梁、水利、商品混凝土、装配式建筑及混凝土预制构件等，随着混凝土技术的发展，聚羧酸减缩剂已成为混凝土中不可或缺的组分之一。
[0004]我国的严寒地区、寒冷地区、夏热冬冷地区的局部地区都会陆续进入冬季施工且寒冷时间漫长，与普通正常养护的混凝土相比，受冻混凝土的强度会降低20％～40％，为了防止混凝土冻伤，普通的聚羧酸减缩剂在低温环境，尤其在
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10℃以下环境中，聚羧酸减水剂就会结冰凝固，变成聚羧酸减水剂冰水混合物，失去流动性，因此，聚羧酸减缩剂中复配一些无机盐以便在严寒地区寒冷的冬季能够施工，但是采用无机盐与聚羧酸减缩剂进行物理复配时，容易发生分层、胀气、贮存稳定性差等现象，反而会使混凝土减缩性大大降低，造成混凝土抗裂性能以及抗压强度变差，进而使得混凝土耐久性降低。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提供了一种低温减缩剂及制备方法，适用于严寒地区寒冷的冬季，能够有效解决普通复配聚羧酸减缩剂稳定性差、在低温环境下使用易导致混凝土抗压强度差、减缩性能低，混凝土抗裂性能差的技术问题。
[0006]为了达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]一种低温减缩剂，由以下重量份的原料制得：改性醇醚5～10份、聚醚大单体50～60份、丙烯酸4～6份、酰胺类化合物0.2～0.4份、引发剂0.3～0.6份、链转移剂0.1～0.3份、还原剂0.03～0.05份、1％硫酸亚铁水溶液0.4～0.7份、适量pH调节剂和去离子水。
[0008]在本专利技术的进一步技术方案中，所述的聚醚大单体为甲基烯丙基聚氧乙烯醚。
[0009]在本专利技术的进一步技术方案中，所述的引发剂是双氧水或过硫酸铵。
[0010]在本专利技术的进一步技术方案中，所述的链转移剂是次亚磷酸钠、巯基乙醇、巯基丙酸中的一种。
[0011]在本专利技术的进一步技术方案中，所述的还原剂是琥珀酸二辛酯磺基钠或维生素C。
[0012]在本专利技术的进一步技术方案中，所述的酰胺类化合物为N
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羟甲基丙烯酰胺、丙烯酰胺、2
‑
丙烯酰胺
‑2‑
甲基丙磺酸中的一种。
[0013]在本专利技术的进一步技术方案中，所述的pH调节剂为质量浓度为30％的氢氧化钠溶液。
[0014]本专利技术的进一步技术方案中，所述的改性醇醚结构式为：
[0015][0016]本专利技术的进一步技术方案中，所述的改性醇醚是将不饱和醇醚化合物进行改性。
[0017]进一步，本专利技术的进一步技术方案中，所述的不饱和醇醚化合物为乙烯基乙二醇醚、乙烯基二乙二醇醚中的一种。
[0018]本专利技术的进一步技术方案中，上述低温减缩剂的制备方法为：
[0019]S1、按不同的重量份数称取改性醇醚、聚醚大单体、丙烯酸、酰胺类化合物、引发剂、链转移剂、还原剂、1％硫酸亚铁水溶液；
[0020]S2、室温、常压下将聚醚大单体和去离子水加入至反应釜中，搅拌均匀，配制成浓度为55～65％的溶液，将釜内温度升至40～45℃并恒温，再加入引发剂、一半重量的丙烯酸以及1％硫酸亚铁水溶液，搅拌5～7min，备用；
[0021]S3、室温、常压下将链转移剂和还原剂混合加入去离子水配成浓度为55～65％的A液；
[0022]S4、室温、常压下将改性醇醚、剩余的一半重量的丙烯酸、酰胺类化合物加入去离子水配成浓度为0.1～1％的B液；
[0023]S5、依次缓慢将A液和B液滴加至反应釜中，A液滴加时间为170～180min；B液滴加时间为160～170min；滴加完成后保温反应1.5～2.5h完成聚合，反应完成后，保温1h；
[0024]S6、保温结束后，缓慢逐滴加入pH调节剂，将混合溶液pH调至5～7,温度降至室温，加去离子水稀释至设计浓度，即得本专利技术的低温减缩剂。
[0025]经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术公开提供了一种低温减缩剂及制备方法，具有如下有益效果：
[0026]1、本专利技术利用改性醇醚，与聚醚大单体与丙烯酸共聚合，再辅以酰胺类功能小单体以及反应助剂利用氧化还原引发体系，在水溶液中合成了具有聚羧酸结构的减缩剂，经过抗冻试验，本专利技术制备的减缩剂在
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10℃～
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40℃依然具有流动性，适用于严寒地区寒冷的冬季，能克服该地区冬季普通聚羧酸减缩剂不便于应用的问题。
[0027]2、本专利技术采用低温合成工艺，耗能低，储存稳定，对生产施工人员及环境危害小，而且本专利技术生产工艺简单，适宜大规模生产，经济效益和环境效益可观。
[0028]3、与现有技术相比，本专利技术将具有醇醚小单体的结构进行了改性，将不饱和的小分子醇醚用2
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萘酚
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3，6
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二磺酸进行了改性，在加热条件下与不饱和醇醚尾端的羟基发生脱水反应，生成
[0029][0030]在低温环境中，本专利技术制备的改性醇醚化合物由于多醚键使得制备的改性醇醚化
合物能够很好地溶于水，以及具有低表面张力；可以进一步的防止混凝土失水导致的收缩裂缝。
[0031]4、本专利技术制备的改性醇醚化合物的结构中还引入的萘系芳香环的加入使得侧链的空间位阻增大，从而使得制备的减缩剂分散性提高加之萘环结构为刚性结构，还增强了混凝土的抗压强度，再者由于引入的磺酸基团是强亲水性基团，在低温环境中，磺酸基团的引入能够有效将自由水分子吸附于聚醚的侧链周围，提高了分散与润滑性能，锁住混凝土内部大部分的自由水，减少混凝土内部水分结冰，起到很好的保水作用，增强混凝土的减缩性能，减少混凝土在低温下的开裂。经过试验结果可知，添加了本专利技术制备的改性醇醚的减缩剂，在低温环境中(
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10℃)，使得混凝土的7d、28d减缩率分别达到了31.97％和29.96％，明显高于市售的减缩剂的减缩性能。
具体实施方式
[0032]下面将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。
[0033]以下各实施例中，如无特别说明的原料产品或处理技术，则表明均为本领域的常规市售产品或常规处理技术。
[0034]本专利技术中采用的聚醚大单体、丙烯酸、酰胺类化合物、引发剂、链转移剂、还原剂均为工业级。
[0035]本专利技术实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低温减缩剂，其特征在于，由以下重量份的原料制得：改性醇醚5～10份、聚醚大单体50～60份、丙烯酸4～6份、酰胺类化合物0.2～0.4份、引发剂0.3～0.6份、链转移剂0.1～0.3份、还原剂0.03～0.05份、1％硫酸亚铁水溶液0.4～0.7份、适量pH调节剂和去离子水；所述改性醇醚结构式为：2.根据权利要求1所述的一种低温减缩剂，其特征在于，所述的聚醚大单体为甲基烯丙基聚氧乙烯醚。3.根据权利要求1所述的一种低温减缩剂，其特征在于，所述的引发剂是双氧水或过硫酸铵；所述的链转移剂是次亚磷酸钠、巯基乙醇、巯基丙酸中的一种；所述的还原剂是琥珀酸二辛酯磺基钠或维生素C；所述的酰胺类化合物为N
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羟甲基丙烯酰胺、丙烯酰胺、2
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丙烯酰胺
‑2‑
甲基丙磺酸中的一种。4.根据权利要求1所述的一种低温减缩剂，其特征在于，所述的pH调节剂为质量浓度为30％的氢氧化钠溶液。5.根据权利要求1所述的一种低温减缩剂，其特征在于，所述的改性醇醚是将不饱和醇醚化合物进行改性。6.根据权利要求5所述的一种低温减缩剂，其特征在于，改性醇醚的制备方法为：将2
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萘酚
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3，6
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二磺...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏春蕾，刘晓，李宇容，张雄飞，孙欣茹，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：