本发明专利技术公开了一种缓释型聚羧酸系保坍剂及其制备方法，该保坍剂由不饱和羧酸(聚)乙二醇单酯、不饱和聚氧化烯基醚单体、不饱和一元羧酸及其衍生物单体和不饱和烯基磺酸及其钠盐各组分混合共聚而成。该保坍剂由于带有一定数量磺酸基团，同时带有酯类与醚类单体等结构单元，各单元协同作用阻止了粘土层状多孔内部结构的吸附，因而具有很好的坍落度保持性能，能够很好解决目前绿色高性能混凝土组成材料的相容性问题，特别是砂石材料含泥量过大与聚羧酸系保坍剂的效果发挥问题。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及混凝土保坍剂的制备领域，尤其涉及一种。
技术介绍
低碳绿色混凝土是现代高性能混凝土研究与应用非常注重的一个发展趋势。混凝土外加剂技术的一个新挑战是必须适应低碳混凝土中掺有较多数量的矿物超细粉，如粉煤灰、矿渣粉、石灰石粉、沸石粉和偏高岭土等数种粉体，这些超细粉矿物成分并不确定，往往导致混凝土离析泌水或流动性损失过快等问题。另外，现代混凝土中砂石原料并非都是优质河砂与碎卵石，实际经常采用机制砂石或混合天然骨料，因其中含泥量较高或粘土质石粉含量较高，往往导致混凝土的坍落度损失过快。对聚羧酸系减水剂来说，绿色高性能混凝土的相容性问题不容忽视。一般地，聚羧酸系减水剂的分子结构与性能可以通过分子设计进行调整。对于聚羧酸系减水剂来说，由于高效减水组分的分子结构中羧酸基、磺酸基比例高，易于吸附，因此当采用基本用量时可以达到混凝土初始工作性要求，但其混凝土流动性保持性能远远不能满足泵送施工的要求，如果超量掺加会导致新拌混凝土出现严重的离析泌水问题，则破坏了混凝土的施工性和耐久性。当采用缓凝剂与高减水型聚羧酸系减水剂复配方法时，在一定程度上缓解了混凝土坍落度损失过快问题，但仍然难以适应日渐复杂的混凝土原材料及高工作性要求，普遍存在混凝土容易离析泌水、凝结时间过长以及坍落度损失过快等问题。通过调节高效减水组分与缓释组分的相对数量，可以作为最佳途径解决混凝土离析泌水、缓凝时间过长或流动性损失过快问题。采用缓释型聚羧酸系保坍剂，由于其分子结构中含有较少的羧酸基、磺酸基，多数为非极性的酯基，具有较高的抗吸附能力，在混凝土碱性环境中，随着时间延长不断反应，可以缓慢释放更多具有减水效果的减水组分，补充新拌水泥浆体中减水剂的有效含量，因此可以防止混凝土流动性损失过快的问题，能够不断修复混凝土的施工性能。目前，国内外工程使用了一些聚羧酸系减水保坍剂，如在专利CN101774779A中公布了一种梳形聚磺酸结构小坍落度混凝土保塑剂，但只适合小坍落度混凝土保塑松软状态，不能满足长时间保持混凝土的高流动性要求；CN 101066851A公开了一种聚羧酸盐类混凝土保坍剂含有嵌段胶联结构；CN1667009A公开了一种羧酸类接枝共聚物混凝土保坍剂含有双羟基聚醚及二元不饱和酸酐接枝单元；CN101708973A —种保水保塑型聚羧酸系减水剂及其制备方法，其保塑型大单体由酯型大单体和醚类大单体混合而成，上述保坍剂绝大多数在粘土质矿物细粉含量高的混凝土中使用效果并不理想，不能满足保持混凝土的高流动性要求；而CN101798197A公开了一种抑制集料含泥量影响的控缓释聚羧酸系减水剂及其制备方法，其是减水剂加缓凝剂，再用天然沸石粉的多孔结构物理吸附方法，对集料中含泥量较高时保坍性影响有限。总之目前的缓释型聚羧酸系保坍剂，当混凝土砂石材料粘土含量较高时，往往很难发挥缓释的最佳效用。
技术实现思路
本专利技术实施方式的目的是提供一种，该保坍剂可以等量替代聚羧酸系减水剂，复配后能呈现很高分散性及分散保持性能，在预拌商品混凝土及在预制构件的清水混凝土中等应用，特别是在高强高性能混凝土领域中应用具有优异的性能。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的本专利技术实施方式提供一种缓释型聚羧酸系保坍剂，该保坍剂由按重量百分比计的下述各组分聚合而成，各组分包括不饱和羧酸(聚)乙二醇单酯5 30%不饱和聚氧化烯基醚单体45 80%不饱和一元羧酸及其衍生物单体 10 20%不饱和烯基磺酸及其钠盐5 10%。上述保坍剂中，所述不饱和羧酸(聚)乙二醇单酯由下述通式一表示通式一XCOO (Ii1O) mH上述通式一中X表示包含2 4个碳原子的烯基，R1O表示有2 4个碳原子的氧化乙烯基，m为氧化乙烯基的基团平均加成摩尔数，m为1 10间的任一个数。上述保坍剂中，所述不饱和聚氧化烯基醚单体由通式二表示通式二XO(R1O)IiH上述通式二中X表示包含2 4个碳原子的烯基，R1O表示有2 4个碳原子的氧化乙烯基，η为氧化乙烯基的基团平均加成摩尔数，η为20 100间的任一个数；在共聚物中，不饱和聚氧化烯基醚单体为其中一种单独使用或两种或多种混合使用。上述保坍剂中，所述不饱和一元羧酸及其衍生物单体由通式三表示CH = CH通式三IIR2 CORs上述通式三中&代表氢、甲基，R3代表OM1，其中M1代表氢、甲基、一价金属、二价金属、铵或有机胺；在共聚物中，不饱和一元羧酸及其衍生物单体为其中一种单独使用或两种或多种混合使用。上述保坍剂中，所述不饱和磺酸或其盐包括烯丙基磺酸或其盐、甲基烯丙基磺酸或其盐、苯乙烯磺酸或其盐、2-甲基丙烯酰胺-3-丙烯磺酸或其盐中的任一种或两种的混合物。上述保坍剂中，所述保坍剂还包括按质量百分比计的乙烯乙酸酯0. 5 10%。上述保坍剂中，所述乙烯基酯包括乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯中的任一种或两种的混合物。本专利技术实施方式还提供一种缓释型聚羧酸系保坍剂的制备方法，该方法包括按上述权利要求1中所述的配方取制备保坍剂的各组分，在45 70°C温度下采用氧化还原引发体系使各组分在水溶液中进行聚合，聚合后得到的聚合物即为保坍剂。上述方法中，所述采用的氧化还原引发体系中的氧化剂为氢过氧化物、过硫酸盐中的一种或它们的混合物；所述氧化剂的用量为各组分中单体总重量的0. 2% 2. 0% ；所述采用的氧化还原引发体系中的还原剂为硫的低价化合物、L-抗坏血酸中的一种或它们的混合物；所述还原剂的用量为各组分中单体总重量的0. 1 1. 0%。上述方法中，所述方法中通过以下方式控制聚合反应速度，将采用的氧化还原引发体系中的氧化剂配制成溶液，或将还原剂配制成溶液，或氧化剂与还原剂分别配制成溶液，通过滴加方式将配制的溶液向反应体系中滴加来控制聚合反应速度，滴加时间控制在2 5小时。由上述提供的技术方案可以看出，本专利技术实施方式中通过将不饱和羧酸(聚)乙二醇单酯、不饱和聚氧化烯基醚单体、不饱和一元羧酸及其衍生物单体和不饱和烯基磺酸及其钠盐在氧化还原的引发体系下聚合形成一种缓释型聚羧酸系保坍剂，该保坍剂由于带有一定数量磺酸基团，同时带有酯类与醚类单体等结构单元，各单元协同作用阻止了粘土层状多孔内部结构的吸附，等量替代高减水型聚羧酸系减水剂10 50%，复配成聚羧酸系高性能减水剂(浓度20%，一般为水泥总重量的0. 5% 1. 5% )，在混凝土中掺入少量的情况下即具有高减水率和良好的坍落度保持，能满足复杂原材料情况下各种施工较高的要求，大幅度提高混凝土强度和耐久性。具体实施例方式下面结合具体实施例对本专利技术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，都属于本专利技术的保护范围。下面对本专利技术实施例作进一步地详细描述。本专利技术实施例提供一种缓释型聚羧酸系保坍剂，该保坍剂由按重量百分比计的下述各组分聚合而成，各组分包括不饱和羧酸(聚)乙二醇单酯5 30%不饱和聚氧化烯基醚单体45 80%不饱和一元羧酸及其衍生物单体 10 20%不饱和烯基磺酸及其钠盐5 10%。上述保坍剂中的不饱和羧酸(聚)乙二醇单酯由下述通式一表示通式一XCOO (Ii1O) mH上述通式一中X本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李崇智，王琴，董爱群，刘骏超，
申请(专利权)人：北京建筑工程学院，
类型：发明
国别省市：
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