一种聚羧酸减水剂制造技术

本发明专利技术公开了一种聚羧酸减水剂，该减水剂是由10-25wt％的单体A、50-65wt％的单体B、1-10wt％的单体C和21-30％的单体D在50℃～100℃水溶液中、引发剂和链转移剂存在的条件下进行共聚得到，单体A、单体B、单体C和单体D的总量按重量计为100％，单体A为不饱和聚醚，单体B为不饱和酸、不饱和酸酐或其混合物，单体C为不饱和硅氧烷，单体D为带有双键的不饱和单体，不包括单体A、B、C的物质，该减水剂其用于砂浆或混凝土时，具有高减水率、高坍落度保持能力以及低的含气量性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属混凝土外加剂
，涉及砂浆或混凝土用减水剂，具体地说是涉及ー种聚羧酸减水剂。
技术介绍
减水剂是ー种提高矿渣基胶凝材料和混凝土制品必不可少的ー种化学外加剂，它能够在较低水灰比的情况下，显著提高制品的工作性、密实度、強度和耐久性等综合性能。聚羧酸类减水剂为第三代減水剂产品，它不但可以大幅度提高矿渣基胶凝材料和混凝土的综合性能，还具有低掺量、绿色环保、分子结构自由度大等特点，应用前景极为广泛。目前国内外对聚羧酸类减水剂的研究主要集中在以下几个方面(I)聚合物合成方法和エ艺的研究；(2)结构与性能间的关系探索；(3)通过已有的理论基础设计出聚合物分子；(4)由结构与性能的关系对减水剂作用机理进行推測；(5)通过作用机理和研究规律的指导，逐渐探索合成性能更优的减水剂新エ艺。正是由于聚羧酸类减水剂的分子结构设计的多祥性，以及其结构与性能之间存在必然的联系，使得该领域的研究十分活跃，高性能的新型聚羧酸減水剂层出不穷。典型聚羧酸减水剂是ー种具有表面活性的接枝共聚物，呈梳型结构，通常由主链和侧链两个 基本组成部分。其主链上一般含有大量的可电离羧基基团，这些羧基在水中电离后，通过离子间作用カ将减水剂分子吸附并锚固在水泥颗粒表面，使水泥颗粒间具有静电斥力；侧链通常为相对分子量为500 3000的聚こニ醇单甲醚或聚丙ニ醇单甲醚等亲水性聚醚长链，它可在水中充分伸展，为水泥颗粒提供空间位阻斥力，提高水泥颗粒的分散性。上述两种斥力的共同作用，大幅度地提高了水泥颗粒分散性，使得添加了聚羧酸减水剂后的水泥制品具有优越的综合性能。对聚羧酸型減水剂，羧基是使减水剂分子与水泥颗粒发生相互作用的基础，在与水泥和水混合后，羧基基团可通过以下几种方式与水泥颗粒发生作用①部分羧基电离成羧酸根离子，与水泥颗粒表面的阳离子产生静电吸引作用，使减水剂分子得以吸附在水泥颗粒表面并发挥作用部分电离后的羧酸根离子游离在水相中，与其它水泥颗粒上的阴离子产生静电斥力，阻止水泥颗粒间的团聚当减水剂分子吸附在水泥颗粒表面时，外侧的羧基利用其强亲水性，可在水泥颗粒外部形成水膜包裹层，有效地减小了水泥颗粒间的摩擦阻力，提高了流动性；④电离后的羧酸根离子能和水泥浆体中的钙离子形成络合物，使得水泥浆体中的钙离子減少，延缓了水泥的早期水化；⑤羧基密度过高将导致吸附作用过強，使减水剂的分散保持性下降。⑥通过调节减水剂中亲水和疏水性基团比例，可有效改变减水剂的HLB值，进而使水泥保持适宜的引气性。在专利CN1412175中公开了ー种烯丙基醚酯单体的制备方法以及用该单体制备减水剂的方法首先用氧化铝等吸附材料处理烯丙醇聚醚并使其过氧化值达到5. Omeq/kg以下，再与脂肪族一元羧酸进行酯化反应制造烯丙基醚酯单体。再用这种精制过的烯丙基醚酯单体与马来酸酐在80°C下用偶氮ニ异丁腈做引发剂下制得重均分子量为13500的共聚物，再将此共聚物和烷基聚亚烷基ニ醇在100°c下酯化得到一种水泥分散剂。但是，由于烯丙基醚酯单体的反应活性较差，造成得到的水泥分散剂的减水性能和坍落度保持性能都不能令人满意。在专利CN101205127A中公开了ー种聚羧酸超塑化剂的配方及其制造方法，首先使聚こニ醇单甲醚与马来酸酐在催化剂和阻聚剂存在的条件下酷化生成大单体，然后与烯丙基聚こニ醇、丙烯酸、甲基丙烯磺酸钠在过硫酸铵作引发剂的条件下共聚得到徐放型的聚羧酸超塑化剂。但是，由于烯丙基聚こニ醇、聚こニ醇单甲醚马来酸酯的聚合活性不足，会大量残留在所合成的聚羧酸超塑化剂中，造成所得超塑化剂的減水率低、坍落度保持性能不足。日本专利JP106890/2003公布了一种聚羧酸水泥分散剂及混凝土ニ级制品的制造方法。该水泥分散剂采用氧化烯基平均加成摩尔数为100 200的聚醚单甲基丙烯酸酯或聚醚单丙烯酸酯、丙烯酸或甲基丙烯酸、含磺酸基的不饱和単体共聚而成。所专利技术的聚羧酸水泥分散剂具有減水率高，也能提高混凝土早期強度，但是该专利技术的聚羧酸水泥分散剂的坍落度保持性能较差。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种聚羧酸減水剂，其用于砂浆或混凝土吋，具有高減水率、高坍落度保持能力和/或低的含气量性能。本专利技术所述的ー种聚羧酸减水剂是这样实现的一种聚羧酸减水剂，该减水剂是由1-1Owt%的单体C和21-30%的单体D在50°C 100°C水溶液中、引发剂和链转移剂存在的条件下进行共聚得到，単体A、単体B、単体C和単体D的总量按重量计为100 %，単体A为不饱和聚醚，单体B为不饱和酸和/或不饱和酸酐,单体C为不饱和娃氧烧,单体D为带有双键的不饱和单体，不包括単体A、B、C的物质；其中単体A优选用通式(A)表示本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚羧酸减水剂，该减水剂是由10?25wt％的单体A、50?65wt％的单体B、1?10wt％的单体C和21?30％的单体D在50℃～100℃水溶液中、引发剂和链转移剂存在的条件下进行共聚得到，单体A、单体B、单体C和单体D的总量按重量计为100％，单体A为不饱和聚醚，单体B为不饱和酸、不饱和酸酐或其混合物，单体C为不饱和硅氧烷，单体D为带有双键的不饱和单体，且单体D与单体A、B、C不同。

【技术特征摘要】
1.一种聚羧酸减水剂，该减水剂是由10-25wt%的单体A、50-65wt%的单体B、1-1Owt %的单体C和21-30%的单体D在50°C 100°C水溶液中、引发剂和链转移剂存在的条件下进行共聚得到，单体A、单体B、单体C和单体D的总量按重量计为100 %，单体A为不饱和聚醚，单体B为不饱和酸、不饱和酸酐或其混合物,单体C为不饱和娃氧烧,单体D为带有双键的不饱和单体，且单体D与单体A、B、C不同。2.—种权利要求1所述的聚羧酸减水剂，单体A为通式(A)所示的化合物，3.根据权利要求2所述的聚羧酸减水剂，所述的单体A中m为220-400，M为甲基、乙基、苯基，R4O乙氧基(C2H4O)或丙氧基(C3H6O);所述的单体B为丙烯酸和/或马来酸酐，所述的单体C为乙稀基二甲氧基娃烧、乙稀基二乙氧基娃烧、丙稀基二甲氧基娃烧，丙稀基二乙氧基硅烷、乙烯基聚硅氧烷、丙烯基聚硅氧烷或其混合物；所述的单体D为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸二甲氨基乙酯、丙烯酸二乙胺基乙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、甲基丙烯酸二乙胺基乙酯、丙烯腈、烯丙基磺酸钠、甲基烯丙基磺酸钠、对苯乙烯磺酸钠、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸或其盐、丙烯酸磺乙酯、甲基丙烯酸磺乙酯、丙烯酰胺、羟甲基丙烯酰胺、醋酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、苯乙烯、甲基苯乙烯、丁二烯、戊二烯、异戊二烯或其组合物。4.根据权利要求1或2所述的聚羧酸减水剂，所述的单体B为丙烯酸和马来酸酐摩尔比1:1的混合物，所述的单体C为为乙烯基三甲氧基硅烷...

【专利技术属性】
技术研发人员：马清沛，
申请(专利权)人：马清沛，
类型：发明
国别省市：