低引气减缩型聚羧酸混凝土减水剂及其制备方法技术

本发明专利技术系低引气减缩型聚羧酸减水剂及其制备方法，由单体A、单体B按摩尔比1：3~3.5共聚而成，其中，单体A为改性聚醚TPEG；单体B为丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酰胺、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酰胺中的一种或几种。制备方法为：在50-55℃温度下，向改性聚醚TPEG水溶液中先加入H2O2搅拌10~15min，再同时分别滴加抗坏血酸、链转移剂混合水溶液和单体B溶液，滴加完毕继续保温反应0.5~1.0h，经调节pH值后，即得本发明专利技术聚羧酸减水剂。该减水剂不但具有较高的减水率而且用于混凝土时具有较低的含气量和一定的减缩功能，是集减水、减缩和低引气于一体的多功能、适应性强的高效减水剂。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于聚羧酸混凝土减水剂领域，具体地说，涉及一种。
技术介绍
混凝土因收缩而引起的开裂会导致混凝土的强度和耐久性大打折扣，从而进一步缩短混凝土的使用寿命。混凝土尤其是高性 能混凝土的收缩开裂问题已经引起了工程界的高度重视，聚羧酸减水剂虽在一定程度上降低了混凝土的收缩，但仍难以满足工程的需求，同时聚羧酸减水剂高的含气量也严重影响了混凝土的强度，因此减小混凝土的收缩和降低聚羧酸减水剂的含气量是目前急需解决的问题。目前，人们主要通过以下几种措施来控制或减小混凝土早期收缩开裂(I)通过综合优化配合比来降低收缩；(2)掺用减缩剂、纤维或膨胀剂来改善混凝土的塑性收缩抗裂性能或补偿混凝土的塑性收缩；(3)通过喷涂表面养护剂或早期湿养护来降低混凝土表面水份蒸发速率从而降低塑性收缩。目前国内研究合成的减缩剂主要有以多羟基化合物为主要成分的NA - SP系列混凝土减缩剂；烷基聚氧乙烯醚为减缩成分的JM - SRA系列混凝土减缩剂；冶金部建筑研究总院研制的有效成分为聚醚和脂肪族类有机物的JSJ型减缩齐IJ;以及浙江大学建筑工程学院研制的ZZD — A型减缩剂，其主要成分是甲醚基聚合物与乙二醇系聚合物。这些减缩剂的使用虽在一定程度上降低了混凝土的收缩，但工程成本大大增加,且合成工艺复杂。对于聚羧酸减水剂含气量高的问题，主要是通过加入一定量的消泡剂如硅氧烷聚合物来解决，消泡剂虽可显著降低聚羧酸减水剂的含气量，但存在着相容性难的问题，随着放置时间的延长，复配于聚羧酸减水剂中的消泡剂会以油滴的形式析出，在聚羧酸减水剂合成过程中引入消泡基团虽不存在相容性的问题，但价格昂贵，而且与复配相比消泡能力下降。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种集减水、减缩、低引气于一体的聚羧酸混凝土减水剂。本专利技术还提供了上述低引气减缩型聚羧酸混凝土减水剂的制备方法。本专利技术所述的一种低引气减缩型聚羧酸混凝土减水剂，由单体A、单体B按摩尔比I :3 3. 5共聚而成，其中单体A为改性聚醚TPEG ；单体B为丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酰胺、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酰胺中的任意一种或几种任意比例的混合物。其中，所述改性聚醚TPEG平均分子量为2400。还加有“H202-抗坏血酸”氧化一还原引发剂，其中，H2O2用量为单体总质量的O.35 0. 45%，抗坏血酸为单体总质量的O. 1(Γθ. 16%。还加有链转移剂，所述链转移剂为烯丙基磺酸钠、甲基烯丙基磺酸钠、巯基乙酸、巯基丙酸中的一种或两种任意比例的混合物，其用量为单体总质量的O. 17^0. 22%。制备方法包括步骤I)将改性聚醚TPEG加入水中搅拌溶解，升温并保持在5(T55°C ；2)向步骤I)得到的溶液中加入引发剂H2O2，搅拌l(Tl5min ；3)向步骤2)得到的溶液中同时分 别滴加抗坏血酸、链转移剂混合水溶液和单体B水溶液；4)滴加完毕在上述温度下保温聚合O. 5 I. 0h，然后降温至25 30°C ；5)用碱溶液调节溶液pH值至6. (Γ8. O，得到聚羧酸减水剂。其中 所述步骤I)溶液浓度为65 70%。所述步骤3)中引发剂、链转移剂混合水溶液滴加时间为2. 5^3. Oh。所述步骤3)中单体B水溶液滴加时间为2. (Γ2. 5h。所述步骤4)中聚合反应后，补加水至固含量为38 42%。所述碱溶液为47%的氢氧化钠溶液。本专利技术制备的聚羧酸混凝土减水剂的使用方法为净浆中该减水剂掺量为水泥质量的O. 359Γ0. 40%，混凝土中该减水剂掺入量为胶凝材料重量的O. 69Γ1. 0%。本专利技术通过低引气减缩型聚羧酸减水剂分子结构与其应用性能之间的关系，在保证低引气减缩型聚羧酸减水剂良好的工作性能条件下，选择的原料分子结构含有可以降低或减小聚羧酸减水剂的含气量和表面张力的基团的大单体。在引发剂的作用下，在水溶液中进行聚合反应。它除了具有减水率高，保塑性好，水泥净浆流动度大，经时水泥净浆流动度损失小外，还具有含气量和表面张力低的优点，对混凝土工程有较大的益处。低引气、低表面张力聚羧酸减水剂能有效增加混凝土的强度和减小收缩开裂，是一种集减水、减缩、低含气量为一体的多功能聚羧酸减水剂，具有减水率高、适应强、强度高等优点。具体实施例方式为了更好的理解本专利技术，以下结合实施例具体说明本专利技术的内容，但是本专利技术的保护范围不限于此，以下所述份数均为重量份。实施例I称取O. 085mol平均分子量为2400的改性聚醚TPEG (按质量计205份)，87份水于四口瓶中，开启搅拌，加热升温至50°C，加入O. 93份H2O2与12份水的混合溶液，搅拌反应lOmin，开始滴加抗坏血酸、链转移剂混合水溶液和丙烯酸溶液，其中，抗坏血酸、链转移剂混合水溶液的组成为0. 35份的抗坏血酸、O. 45份的巯基乙酸和65份的水，滴加时间为2.5h ;丙烯酸O. 28mol (20份)，滴加时间为2. Oh。滴加完毕在50°C继续保温反应I. 0h，然后加入167份水，降温至30°C，加入47%的氢氧化钠溶液调节pH值至7. O。实施例2称取0. 085mol平均分子量为2400的改性聚醚TPEG (按质量计205份)，87份水于四口瓶中，开启搅拌，加热升温至55°C，加入0. 80份H2O2与12份水的混合溶液，搅拌反应lOmin，开始滴加抗坏血酸、链转移剂混合水溶液和甲基丙烯酸，其中抗坏血酸、链转移剂混合水溶液的组成为0. 35份的抗坏血酸、O. 40份的巯基丙酸和65份的水，滴加时间为2.5h ；甲基丙烯酸O. 297mol (25. 6份)，滴加时间为2. Oh。滴加完毕在55°C继续保温反应1.Oh,然后加入177份水，降温至30°C，加入47%的氢氧化钠溶液调节pH值至6. 5。实施例3称取O. 085mol平均分子量为2400的改性聚醚TPEG (按质量计205份)，110份水于四口瓶中，开启搅拌，加热升温至52°C，加入O. 79份H2O2与12份水的混合溶液，搅拌反应lOmin，开始滴加抗坏血酸、链转移剂混合水溶液和单体B溶液，其中抗坏血酸、链转移剂混合水溶液的组成为0. 23份的抗坏血酸、O. 41份的巯基乙酸和65份的水，滴加时间为3.Oh ;单体B溶液的组成为0. 24mol (17份)丙烯酸和O. 04mol的丙烯酰胺(5. 7份质量分数为50%的丙烯酰胺溶液)，滴加时间为2. 5h。滴加完毕在52°C继续保温反应I. Oh,然后加入145份水，降温至25°C，加入47%的氢氧化钠溶液调节pH值至7. 5。实施例4称取O. 085mol平均分子量为2400的改性聚醚TPEG (按质量计205份)，87份水于四口瓶中，开启搅拌，加热升温至54°C，加入O. 93份H2O2与12份水的混合溶液，搅拌反应lOmin，开始滴加抗坏血酸、链转移剂混合水溶液和丙烯酸，其中抗坏血酸、链转移剂混合水溶液的组成为0. 35份的抗坏血酸、O. 45份的甲基丙烯磺酸钠和65份的水，滴加时间为3. Oh ;丙烯酸O. 28mol (20份)，滴加时间为2. 5h。滴加完毕在54°C继续保温反应I. Oh,然后加入167份水，降温至30°C，加入47%的氢氧化钠溶液调节pH值至7. O。以上四个实施例制备的减水剂依本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低引气减缩型聚羧酸混凝土减水剂，其特征在于，由单体A和单体B按摩尔比1：3~3.5共聚而成，其中：单体A为改性聚醚TPEG；单体B为丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酰胺、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酰胺中的任意一种或几种任意比例的混合物。

【技术特征摘要】
1.一种低引气减缩型聚羧酸混凝土减水剂，其特征在于，由单体A和单体B按摩尔比I :3 3. 5共聚而成，其中 单体A为改性聚醚TPEG ； 单体B为丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酰胺、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酰胺中的任意一种或几种任意比例的混合物。2.根据权利要求I所述的低引气减缩型聚羧酸混凝土减水剂，其特征在于，所述改性聚醚TPEG平均分子量为2400。3.根据权利要求I所述的低引气减缩型聚羧酸混凝土减水剂，其特征在于，还加有引发剂“H202-抗坏血酸”氧化还原引发剂，其中，H2O2用量为单体总质量的0. 35、. 45%，抗坏血酸为单体总质量的0. 1(T0. 16%。4.根据权利要求I或2或3所述的低引气减缩型聚羧酸混凝土减水剂，其特征在于，还加有链转移剂，所述链转移剂为烯丙基磺酸钠、甲基烯丙基磺酸钠、巯基乙酸、巯基丙酸中的一种或两种任意比例的混合物，其用量为单体总质量的0. 17、. 22%。5.一种权利要求I所述的低引气减缩型聚羧酸混凝土减水剂的制备方法，其特征在于，包括步骤 1)在5(T55°C温度下，将改性聚醚TPEG加入水中搅拌...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾吉堂，王景华，段斌，张静，耿娟，张岩松，崔洪友，王惠忠，
申请(专利权)人：山东华伟银凯建材科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：