一种多羧基密度功能型聚羧酸减水剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种多羧基密度功能型聚羧酸减水剂及其制备方法。所述聚羧酸减水剂由丙烯酸、丙烯酰胺、苯乙烯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丁酯、马来酸、丙烯酸酯和丙烯酸羟乙基丙酯单体组成，包括三种聚合物(I)、(II)和(III)，它们的摩尔比例可通过优化配比得到。本发明专利技术制备方法包括准备单体和反应条件、合成聚合物(I)、(II)和(III)、优化配比、调整性能等步骤。所述聚羧酸减水剂适用于水泥混凝土中，可显著提高混凝土的流动性、延展性和抗裂性能。抗裂性能。

【技术实现步骤摘要】
一种多羧基密度功能型聚羧酸减水剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及减水剂
，具体是指一种多羧基密度功能型聚羧酸减水剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]在减水剂是一种广泛应用于混凝土、砂浆等建筑材料中的一种化学添加剂，主要用于减少水泥或胶凝材料的用量，提高混凝土的强度、耐久性等性能，同时也能改善混凝土的流动性、减少泌水性等。目前市场上常见的减水剂主要包括脂肪族、磺酸盐、醇胺盐、羧酸盐等。其中，羧酸盐减水剂是一种相对环保、效果稳定的减水剂，其作用机理是通过改变水泥颗粒的表面电荷分布，从而影响水泥颗粒之间的相互作用力，达到减少水泥颗粒聚集、提高混凝土流动性的效果。
[0003]当前市场上已有多种羧酸盐减水剂产品，但是存在着一些不足之处。例如，有些减水剂在使用过程中易发生析出、沉淀，从而影响其稳定性和减水效果；有些减水剂使用剂量大、价格高，从而降低了其经济性和竞争力；有些减水剂的减水效果受到温度、湿度等环境因素影响较大，使用范围较窄等。因此，对于羧酸盐减水剂的研究和开发仍然具有重要意义。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是克服以上的技术缺陷，提供了一种多羧基密度功能型聚羧酸
[0005]减水剂，由如下式子所示的聚合物组成：
[0006](I)A
‑
B
‑
C
‑
D
‑
E
‑
F；
[0007](II)A
‑
B
‑
G
>‑
H；
[0008](III)A
‑
B
‑
I；
[0009]其中，A为丙烯酸单体，B为丙烯酰胺单体，C为苯乙烯单体，D为丙烯酸羟乙酯单体，E为丙烯酸羟丙酯单体，F为丙烯酸羟丁酯单体，G为马来酸单体，H为丙烯酸酯单体，I为丙烯酸羟乙基丙酯单体；
[0010]其中，聚合物(I)、(II)和(III)中，
[0011]A
‑
B
‑
C
‑
D
‑
E
‑
F的摩尔比例分别为5
‑
40:20
‑
80:0
‑
15:5
‑
20:5
‑
20:0
‑
5；
[0012]A
‑
B
‑
G
‑
H的摩尔比例分别为5
‑
40:30
‑
70:10
‑
20:10
‑
20；
[0013]A
‑
B
‑
I的摩尔比例分别为5
‑
40:50
‑
90:10
‑
20。
[0014]进一步地，其中聚合物(I)的摩尔比例为5
‑
40mol％的丙烯酸单体，20
‑
80mol％的丙烯酰胺单体，0
‑
15mol％的苯乙烯单体，5
‑
20mol％的丙烯酸羟乙酯单体，5
‑
20mol％的丙烯酸羟丙酯单体和0
‑
5mol％的丙烯酸羟丁酯单体。
[0015]进一步地，其中聚合物(II)的摩尔比例为5
‑
40mol％的丙烯酸单体，30
‑
70mol％的丙烯酰胺单体，10
‑
20mol％的马来酸单体和10
‑
20mol％的丙烯酸酯单体。
[0016]进一步地，其中聚合物(III)的摩尔比例为5
‑
40mol％的丙烯酸单体，50
‑
90mol％的丙烯酰胺单体和10
‑
20mol％的丙烯酸羟乙基丙酯单体。
[0017]一种多羧基密度功能型聚羧酸减水剂的制备方法，包括以下具体步骤：
[0018](1)准备单体和反应条件：准备丙烯酸、丙烯酰胺、苯乙烯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丁酯、马来酸、丙烯酸酯和丙烯酸羟乙基丙酯单体，使用甲基丙烯酸钠等化合物作为引发剂，合适的反应温度和时间等反应条件；
[0019](2)合成多羧基密度功能型聚羧酸减水剂：在反应器中加入适量的水，并加入单体A、B、C、D、E、F，反应一段时间，得到聚合物(I)；随后，向反应器中加入单体G、H，反应一段时间，得到聚合物(II)；最后，向反应器中加入单体I，反应一段时间，得到聚合物(III)；三种聚合物可单独或混合使用；
[0020](3)优化配比：根据要求，优化配比，使聚合物(I)中A、B、C、D、E、F的摩尔比例分别为5
‑
40:20
‑
80:0
‑
15:5
‑
20:5
‑
20:0
‑
5；聚合物(II)中A、B、G、H的摩尔比例分别为5
‑
40:30
‑
70:10
‑
20:10
‑
20；聚合物(III)中A、B、I的摩尔比例分别为5
‑
40:50
‑
90:10
‑
20；
[0021](4)调整性能：根据不同的应用场景，可调整不同聚合物的使用量和比例，以改变多功能基团型聚羧酸减水剂的性能；
[0022](5)产品分离和纯化：将反应产物进行分离和纯化，去除杂质和未反应单体，得到多羧基密度功能型聚羧酸减水剂。
[0023]本专利技术与现有技术相比的优点在于：
[0024]1、具有多种单体组成，通过调整不同单体的摩尔比例，可以得到具有不同性能的聚合物，可以更好地满足不同工程的需求。
[0025]2、通过控制不同单体的摩尔比例，可以获得具有多种不同性质的功能型聚羧酸减水剂，具有更好的适应性和应用性。
[0026]3、采用甲基丙烯酸钠等化合物作为引发剂，反应条件温和，反应过程稳定，得到的产品纯度高，质量可控。
[0027]4、采用一种简单的制备方法，包括准备单体和反应条件、合成多羧基密度功能型聚羧酸减水剂、优化配比和调整性能等步骤，操作简便，成本低廉。
[0028]5、该聚羧酸减水剂具有多羧基密度功能，可以有效地调节水泥浆体的流动性和粘度，提高混凝土的可泵性、坍落度和早期强度，减少混凝土的收缩和裂缝，提高混凝土的耐久性和力学性能。
具体实施方式
[0029]为了使得本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0030]显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多羧基密度功能型聚羧酸减水剂，其特征在于，由如下式子所示的聚合物组成：(I)A
‑
B
‑
C
‑
D
‑
E
‑
F；(II)A
‑
B
‑
G
‑
H；(III)A
‑
B
‑
I；其中，A为丙烯酸单体，B为丙烯酰胺单体，C为苯乙烯单体，D为丙烯酸羟乙酯单体，E为丙烯酸羟丙酯单体，F为丙烯酸羟丁酯单体，G为马来酸单体，H为丙烯酸酯单体，I为丙烯酸羟乙基丙酯单体；其中，聚合物(I)、(II)和(III)中，A
‑
B
‑
C
‑
D
‑
E
‑
F的摩尔比例分别为5
‑
40:20
‑
80:0
‑
15:5
‑
20:5
‑
20:0
‑
5；A
‑
B
‑
G
‑
H的摩尔比例分别为5
‑
40:30
‑
70:10
‑
20:10
‑
20；A
‑
B
‑
I的摩尔比例分别为5
‑
40:50
‑
90:10
‑
20。2.根据权利要求1所述的一种多功能基团型聚羧酸减水剂，其特征在于，其中聚合物(I)的摩尔比例为5
‑
40mol％的丙烯酸单体，20
‑
80mol％的丙烯酰胺单体，0
‑
15mol％的苯乙烯单体，5
‑
20mol％的丙烯酸羟乙酯单体，5
‑
20mol％的丙烯酸羟丙酯单体和0
‑
5mol％的丙烯酸羟丁酯单体。3.根据权利要求1所述的一种多功能基团型聚羧酸减水剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：来存远，王若臣，刘文伟，黄立军，佟莉，
申请(专利权)人：江苏超力建材科技有限公司，
类型：发明
国别省市：