一種保坍型聚羧酸超塑化劑制造技術

本發明專利技術涉及一種保坍型聚羧酸超塑化劑，該超塑化劑的重均分子量為20,000~80,000，其是由單體A、單體B、單體C和單體D在水溶液中、在氧化還原引發劑存在的條件下進行聚合反應得到的，(單體A+單體B)：單體C：單體D的摩爾比為1：3~8：4~12，其中，單體A與單體B的摩爾比為1:1~4。本發明專利技術的超塑化劑在低摻量的條件下就具有良好的坍落度保持能力，既能滿足高性能混凝土早期分散快速補償的需求，也能滿足長時間保坍的需要，有效提高了保坍型聚羧酸超塑化劑的作用效果和適應性。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種具有三重調控水泥混凝土流動度隨時間變化能力的聚羧酸系水泥分散劑，屬于混凝土外加劑

技術介紹
國家基礎設施建設規模空前給高性能混凝土的性能提出了更高的要求，也帶來了極大的挑戰。構筑物結構的復雜化和施工方式的自動化要求高性能混凝土的流動性保持時間更長，而高性能混凝土本身使用大量的礦物摻合料和多種功能外加劑也使得流動性保持更難。另外，由于我國地域廣闊、季節變化明顯、混凝土原材料質量和性質差異非常大，在混凝土的拌制和運輸過程中經常會遇到新拌混凝土流動性喪失過快的現象。混凝土的保坍能力不足給工程施工和混凝土的質量帶來很多的問題，尤其在夏季高溫條件下、混凝土坍落度偏小或者要求超長時間保坍需求時這種現象更加明顯。究其原因，夏季高溫造成坍落度損失加快是由于加速了水泥水化和水分蒸發造成的；坍落度偏小的混凝土由于體系中自由水少，短時間內就容易出現流動度喪失；混凝土施工時間過長導致水泥水化產物增多，此時生成的水化產物如果混凝土體系中沒有多余的分散劑進行分散，則會逐漸出現流動度喪失的現象。因此，多種因素造成的流動度損失的性質是不一樣的，需要補充分散劑的時間需求也是不一樣的。聚羧酸系超塑化劑依靠其摻量低、減水率高、保坍能力比萘系減水劑強、降低混凝土收縮以及制備過程無污染等優點，已經成為制備高性能混凝土不可缺少的關鍵組分，也成為了國內外研究的熱點。經過最近幾年的飛速發展，聚羧酸系超塑化劑的減水能力得到較大幅度的提高，這也間接的導致了混凝土體系中聚羧酸超塑化劑的摻量逐漸降低，這也是導致摻聚羧酸超塑化劑混凝土逐漸暴露保坍能力不足的原因。為了有效解決摻聚羧酸超塑化劑混凝土的流動度損失過快的問題，國內外相關領域的研究人員已經做了大量的研究工作。除了傳統緩凝的辦法以外，目前緩解混凝土流動度損失最有效的辦法為外加保坍組分，多篇專利已經公開了相關具有保坍功能的聚羧酸類聚合物的制備方法。專利CN101786824A公開了一種緩釋型聚羧酸減水劑的制備方法，該方法將含有不飽和雙鍵的聚氧乙烯醚大單體、(甲基)丙烯酸、不飽和磺酸或其鹽單體、單烯烴羧酸衍生物、雙烯烴羧酸衍生物通過水性自由基共聚反應，再用堿性溶液中和而成。此方法制備的聚羧酸減水劑具有防止長時間運輸造成流動度損失的效果，但其初始沒有分散效果會造成與常規聚羧酸減水劑復配使用時造成摻量偏高的問題，而且這種結構聚合物要想發揮保坍效果需要較長的時間，則無法滿足夏季高溫造成的水泥水化加快帶來的混凝土流動度快速損失的問題，具有明顯的局限性。專利CN101357833A公開了一種坍落度保持型聚羧酸超塑化劑，該方法采用部分的醚類不飽和單體替代酯類不飽和大單體以提高聚合物在水泥強堿性環境下的分子結構穩定性，從而提高保坍能力。同時，聚合物分子中引入衣康酸作為吸附基團來改善其保坍能力。該方法制備的聚羧酸超塑化劑具有較強的分散能力，但是由于分子中無緩釋基團，無法滿足混凝土體系后期的分散需求，有較大的提升空間。專利CN102093521A公開了一種聚羧酸高保坍劑的制備方法，該方法采用烯丙基聚乙二醇類聚醚、馬來酸酐、馬來酸酐聚乙二醇二酯和丙烯酸進行共聚后加堿中和而成。該方法利用酸酐酯化時不需要帶水劑的優勢，減少了污染，但由于烯丙基聚醚和馬來酸酐及其衍生物存在聚合活性較低的情況，聚合反應存在一定的難度，因此該方法還有較大提升的空間。綜上所述可知，現有技術由于其分子結構的限制，往往只能滿足混凝土使用過程中遇到的綜合問題的某一個方面，比如保坍時間較長的聚合物都存在減水偏小，且短時間無法體現出保坍效果的情況，則無法滿足某些混凝土需要的短時間段內的保坍要求，而能滿足短期需求的保坍劑則存在保坍時間不夠長的問題。因此，開發一種具有保坍效果能夠快速體現，并且能持續作用的功能全面的保坍型高性能聚羧酸超塑化劑解決現代高性能混凝土流動度損失是非常必要的。
技術實現思路
本專利技術的目的是針對現有技術的不足，提供一種高效保坍型聚羧酸超塑化劑，該塑化劑經過特殊分子設計使聚合物分子具有對混凝土流動度進行多重調控的能力，有效的解決了由于混凝土拌制后短時間內流動度快速損失的問題，也避免了長時間施工等待期時間段內混凝土流動性逐漸喪失的現象，更是避免了由于混凝土流動度不夠而現場加水或者額外添加外加劑帶來的混凝土性能下降、經濟性降低和施工難度增大的弊端。大量的實驗證明酯類物質在水泥堿性環境中會發生水解作用，并逐漸生成羧酸基團(一C00-);另外，還發現不同性質的酯類物質的水解作用速率是不一樣的，因此導致分子中生成羧酸基團的速率也是不一樣的。本專利技術提出一種在一個分子中同時擁有兩種釋放速度不同酯類基團單元的保坍型聚羧酸類混凝土超塑化劑，使其在混凝土體系中對混凝土流動度具有多重調控能力。本專利技術所述的超塑化劑的重均分子量為20，00(Γ80，000，其是由單體A、單體B、單體C和單體D在水溶液中、在氧化還原引發劑存在的條件下進行聚合反應得到的，(單體A+ 單體B):單體C :單體D的摩爾比為1:3 8:4 12，其中，單體A與單體B的摩爾比為1:廣4。單體A用通式⑴表示本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種保坍型聚羧酸超塑化劑，其特征在于，該超塑化劑的重均分子量為20,000~80,000，其是由單體A、單體B、單體C和單體D在水溶液中、在氧化還原引發劑存在的條件下進行聚合反應得到的，(單體A+單體B)：單體C：單體D的摩爾比為1：3~8：4~12，其中，單體A與單體B的摩爾比為1:1~4，所述單體A用通式（1）表示：其中，R1為H或者CH3；X為O、CH2O或CH2CH2O；p為110～350的整數；所述單體B用通式（2）表示：其中，R2為H或CH3；R3為碳原子數為1~4的烷基；n為20～90的整數；所述單體C用通式(3)表示：其中，R4為H或CH3；M為氫原子、堿金屬離子、堿土金屬離子、銨離子或有機胺基團；所述單體D用通式(4)表示：通式（4）中，R5為H或CH3；x=0或1，y＝0或1，且x,y不同時為0或1。FDA00002531908900011.jpg,FDA00002531908900012.jpg,FDA00002531908900013.jpg,FDA00002531908900014.jpg

【技術特征摘要】
1.一種保坍型聚羧酸超塑化劑，其特征在于，該超塑化劑的重均分子量為 20，000^80, 000，其是由單體A、單體B、單體C和單體D在水溶液中、在氧化還原引發劑存在的條件下進行聚合反應得到的，(單體A+單體B):單體C :單體D的摩爾比為I :3 8 412, 其中，單體A與單體B的摩爾比為1:廣4，所述單體A用通式(I)表示2.如權利要求I所述的保坍型聚羧酸超塑化劑，其特征在于，所述的化學通式(I)中， P為135 230的整數。3.如權利要求I所述的保坍型聚羧酸超塑化劑，其特征在于，所述單體A選自乙烯基聚乙二醇醚、烯丙基聚乙二醇醚、3- 丁烯-I-醇基聚乙二醇醚、甲代烯丙基聚乙二醇醚或3-甲基-3- 丁烯-I-醇基聚乙二醇醚中的一種或兩種以上任意比例的混合物。4.如權利要求I所述的保坍型聚羧酸超塑化劑，其特征在于，所述單體B選自甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯、乙氧基聚乙二醇丙烯酸酯、丙氧基聚乙二醇丙烯酸酯、丁氧基聚乙二醇丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯、乙氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯、丙氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯或丁氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯。5.如權利要求I所述的保坍型聚羧酸超塑化劑，其特征在于，所述單...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉加平，周棟梁，冉千平，楊勇，劉金芝，
申請(專利權)人：江蘇蘇博特新材料股份有限公司，江蘇博特新材料有限公司，江蘇省建筑科學研究院有限公司，博特建材天津有限公司，
類型：發明
國別省市：