【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于建筑化学材料，具体涉及一种6c早强增粘功能型聚羧酸减水剂及其制备方法。
技术介绍
1、近年来，川藏铁路、城市地铁建设速度迅猛，需要建设大量隧道，隧道衬砌等工程，然而隧道施工工程中，喷射混凝土是初期支护施工环节中一项关键工序，通过湿喷工艺虽然能够有效确保混凝土质量，提高隧道施工质量以及优化工作环境，但避免不了混凝土的回弹，降低支护的强度，且造成材料的浪费，增加工程成本。
2、目前实际工程施工过程中解决喷射混凝土高回弹率的手段主要有调整混凝土配合比、提高速凝剂掺量、增加工作风压及使用增粘剂等。然而，混凝土配合比的调整需要先进行大量的适配工作，增加实际工程中的工作量；提高速凝剂的掺量会影响混凝土的早期强度，并且过多速凝剂的掺入将提高工程成本；增加工作风压会导致压力过大造成喷射出来的水泥与砂子出现分离的现象，不利于洞顶的喷射。增粘剂的使用对于回弹率的降低效果明显，但是与其它外加剂复配时，会存在相容性差、粘度提升不够等问题。因此对于开展研究早强增粘型聚羧酸减水剂并将其应用于喷射混凝土中，以降低混凝土回弹率来减少施工成本及提高支护质量具有重要的科学意义和广阔的应用前景。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种6c早强增粘功能型聚羧酸减水剂及其制备方法。
2、为了达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种6c早强增粘功能型聚羧酸减水剂，包括底料、添加料和中和剂；
4、其中，所述底料由六碳大单
5、所述添加料由a、b两类组成，其中，a类为巯基丙酸的水溶液，b类为丙烯酸和甲基丙烯酸羟乙酯的水溶液；
6、所述中和剂为氢氧化钠的水溶液。
7、在上述方案的基础上，所述六碳大单体为乙二醇单乙烯基聚乙二醇醚或4-羟丁基乙烯基聚氧乙烯基醚。
8、在上述方案的基础上，以质量份数计，所述添加料a类由1.2-1.8份巯基丙酸溶于18-25份水制成，b类由6-10份丙烯酸和1.5-5份甲基丙烯酸羟乙酯溶于5-10份水制成。
9、在上述方案的基础上，以质量份数计，所述中和剂由1-3份氢氧化钠溶于7-15份水制成。
10、在上述方案的基础上，以质量份数计，所述底料由50-100份六碳大单体、0.01-0.05份聚氧化乙烯、0.05-3.0份纳米二氧化钛和0.5-1.8份双氧水溶于80-150份水制成。
11、在上述方案的基础上，以质量份数计，
12、所述添加料a是由1.5份的巯基丙酸溶于18份水中制成；
13、所述添加料b是由6.8-8份的丙烯酸、2-3.2份的甲基丙烯酸羟乙酯溶于8份水中制成；
14、所述中和剂是由2份氢氧化钠溶于15份水中制成；
15、所述底料为90份的六碳大单体、0.05份的聚氧化乙烯、1份双氧水和0.25-0.5份纳米二氧化钛溶于80份水中制成。
16、上述6c早强增粘功能型聚羧酸减水剂的制备方法，步骤如下：
17、1)将巯基丙酸溶于水搅拌溶解制成a料溶液添加剂；将丙烯酸和甲基丙烯酸羟乙酯溶于水搅拌溶解制成b料溶液添加剂；
18、2)将氢氧化钠溶于水制成中和剂；
19、3)将六碳大单体及聚氧化乙烯溶于水，待六碳大单体溶解且油浴锅温度为15-25℃时，加入纳米二氧化钛和双氧水并搅拌5min后制成底料；
20、4)将添加料中a、b料匀速滴入底料内，滴加时长为1h，滴加完成后溶液温度为25-35℃，搅拌保温熟化2.5h，冷却补加中和剂后即得。
21、在上述方案的基础上，所述4)中，在开始滴加的同时进行紫外灯照射，其中光照距离与溶液相距0.8-1.5m，且光照时长为3h。
22、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益地技术效果：
23、目前合成研究的聚醚大单体主要集中在甲基烯丙基聚氧乙烯醚(hpeg)和异戊烯醇聚氧乙烯醚(tpeg)，其较低的双键活性导致合成中需要较高的温度(40～80℃)和聚合时间，耗时耗能，而本专利技术采用六碳大单体分子，其结构中的不饱和双键直接与一个氧原子相连接，形成一组c-o键的分子结构，提高了大单体中双键的反应活性，无需加热情况下即可进行聚合反应，降低能耗，符合国家节能减排的政策。
24、本专利技术6c早强增粘功能型聚羧酸减水剂制备过程为高分子自由基聚合反应，聚合机理由含有乙烯键的分子单体进行聚合转变成大分子，而本专利技术中由双氧水作为氧化剂、纳米二氧化钛作为还原剂构成氧化还原体系诱发出自由基，其中纳米二氧化钛需要在紫外光照射下催化其性能，产生的自由基引发六碳大单体、丙烯酸、丙烯酸羟乙酯小单体聚合反应的开始，六碳大单体的高活性特性以及在氧化还原体系下所需的活化能较低，使得聚合反应能够在常温下发生，相比市场上的高温加热工艺而言，本专利技术能够在常温(15-25℃)条件下生产合成，大幅度降低了生产能耗。
25、本专利技术通过充分利用醚类大单体和甲基丙烯酸羟乙酯长链中醚氧原子上未共享电子对拥有的氢键亲和力与聚氧化乙烯形成络合物特性，以及将纳米二氧化钛嫁接到丙烯酸结构中，起到补充晶种促进成核、增加界面接触面积和减水双重特性，实现聚羧酸减水剂的减水、早强及增粘的多重效果，从而降低喷射混凝土施工过程中的回弹率。
26、目前市面上采用的均为减水剂和增粘剂双组分构成，增加了施工工艺和成本要求，且喷射混凝土的回弹率在20％左右浮动，而本专利技术的早强增粘型聚羧酸减水剂同时具备减水、早强和增粘特性，提高施工安全性、降低成本且优化施工工艺，有效控制喷射混凝土的回弹率，极大减少了混凝土的损耗，降低施工成本。
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1.一种6C早强增粘功能型聚羧酸减水剂，其特征在于，包括底料、添加料和中和剂；
2.根据权利要求1所述6C早强增粘功能型聚羧酸减水剂，其特征在于，所述六碳大单体为乙二醇单乙烯基聚乙二醇醚或4-羟丁基乙烯基聚氧乙烯基醚。
3.根据权利要求2所述6C早强增粘功能型聚羧酸减水剂，其特征在于，以质量份数计，所述添加料A类由1.2-1.8份巯基丙酸溶于18-25份水制成，B类由6-10份丙烯酸和1.5-5份甲基丙烯酸羟乙酯溶于5-10份水制成。
4.根据权利要求2所述6C早强增粘功能型聚羧酸减水剂，其特征在于，以质量份数计，所述中和剂由1-3份氢氧化钠溶于7-15份水制成。
5.根据权利要求2所述6C早强增粘功能型聚羧酸减水剂，其特征在于，以质量份数计，所述底料由50-100份六碳大单体、0.01-0.05份聚氧化乙烯、0.05-3.0份纳米二氧化钛和0.5-1.8份双氧水溶于80-150份水制成。
6.根据权利要求1-5任一项所述6C早强增粘功能型聚羧酸减水剂，其特征在于，以质量份数计，
7.权利要求6所述6C早强增
8.根据权利要求7所述6C早强增粘功能型聚羧酸减水剂的制备方法，其特征在于，所述4)中，在开始滴加的同时进行紫外灯照射，其中光照距离与溶液相距0.8-1.5m，且光照时长为3h。
...【技术特征摘要】
1.一种6c早强增粘功能型聚羧酸减水剂，其特征在于，包括底料、添加料和中和剂；
2.根据权利要求1所述6c早强增粘功能型聚羧酸减水剂，其特征在于，所述六碳大单体为乙二醇单乙烯基聚乙二醇醚或4-羟丁基乙烯基聚氧乙烯基醚。
3.根据权利要求2所述6c早强增粘功能型聚羧酸减水剂，其特征在于，以质量份数计，所述添加料a类由1.2-1.8份巯基丙酸溶于18-25份水制成，b类由6-10份丙烯酸和1.5-5份甲基丙烯酸羟乙酯溶于5-10份水制成。
4.根据权利要求2所述6c早强增粘功能型聚羧酸减水剂，其特征在于，以质量份数计，所述中和剂由1-3份氢氧化钠溶于7-15份水制成。
...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭忠义，董建统，刘志勇，吕晓辉，
申请(专利权)人：山西黄河新型化工有限公司，
类型：发明
国别省市：
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