[发明专利]聚羧酸系缓释型减水剂的合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种在5℃～40℃环境温度下混凝土外加剂的合成方法，特别是一种能够抑制水泥组合物的坍落度损失,并改善它的和易性和适用性的一种聚羧酸系缓释型减水剂的合成方法。

背景技术

坍落度损失在混凝土工业中是一个主要问题.在夏季高温条件下运输和泵送混凝土,坍落度损失更为严重.为保证混凝土保持较好的流动性,易于泵送和浇注,施工过程中会出现加水重塑混凝土现象,影响了混凝土的强度.此外,施工单位经常要求使用超长流动性保持能力的混凝土.采用常规的减水剂无法满足这些要求。

为解决新拌混凝土坍落度损失快的问题,国内外相关研究人员已经做了大量的研究工作.比较常用的解决混凝土坍落度损失的方法，是将减水剂与缓凝剂复合使用,通过缓凝剂对水泥水化的延缓作用,减慢水泥的水化速率,达到抑制新拌水泥浆体和混凝土坍落度损失的目的。但这种方法存在的问题是,使用缓凝剂会引起水泥的过度缓凝,影响施工进度。此外,缓凝剂与水泥存在适应性问题,改善坍落度损失的效果很不稳定。因此,开发具有超强坍落度保持能力的缓释型减水剂是十分必要的。

CN1058474公开了一种用于水泥的抑制坍落度损失的分散性组合物,在甲苯溶剂中，以偶氮二异丁腈为引发剂，在70℃-100℃内引发共聚合链烯基醚,二链烯基醚和马来酸酐，产品具有良好的坍落度保持能力,但由于生产工艺不利于环保且采用的链烯基醚价格昂贵,限制了该产品的发展。

美国专利US51622402公开了一种烯丙基醚与马来酸烷氧基聚醚单酯的共聚物,这种共聚物与聚羧酸减水剂复合使用,可以克服单纯使用减水剂时坍落度损失大的缺点,但这类共聚物掺量高,且采用的链烯基醚价格昂贵,限制了其广泛应用。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术存在的能耗高，成本高，混凝土坍落度损失高等缺点,改善水泥拌合物的和易性与适应性，提供一种聚羧酸系缓释型减水剂的合成方法。

实现本发明目的的技术方案：一种聚羧酸系缓释型减水剂的合成方法，以异戊烯醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚，马来酸酐，丙烯酸羟乙酯为主要原料，双氧水为引发剂，甲醛合次硫酸氢钠，硫酸亚铁为共催化剂的氧化还原体系，以巯基丙酸或巯基乙酸作为分子量调节剂，在5～40℃温度下引发自由基聚合，所述的聚羧酸系缓释型减水剂具有如下（1）所示结构式。

(1)。

    式中，X为0～50，y为0～30，x，y不能同时为0；m，n，p为≥1的整数。

    上式中的异戊烯醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚单体分子量控制为2000～2600，其结构如下式所示： 

       （2）。

                                                                    

其步骤如下：

1） 将异戊烯醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚单体与马来酸酐加水配成50wt%～60wt%水溶液A，马来酸酐与异戊烯醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚重量比为1：6.7～1：30。

    2）引发剂双氧水与共催化剂中硫酸亚铁一次性投入溶液A中，双氧水加入量为马来酸酐用量的1wt%～3wt%，硫酸亚铁加入量为马来酸酐用量的0～0.5wt%。

     3）分子量调节剂巯基丙酸或巯基乙酸与共催化剂中的甲醛合次硫酸氢钠配成3wt%～5wt%的溶液B，以滴加方式加入溶液A中；巯基丙酸或巯基乙酸加入量为马来酸酐用量的1wt%～10wt%；甲醛合次硫酸氢钠的加入量为马来酸酐用量的0.5wt%～5wt%；丙烯酸羟乙酯加水配制成50wt%的水溶液C，以滴加方式加入溶液A中，加入量为所述的异戊烯醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚的5wt%-10wt%。

     4）溶液C滴加2～5分钟后，开始滴加溶液B；溶液C滴加时间控制为30～120分钟；控制溶液B在溶液C滴加结束后15～30分钟内滴加完毕，溶液B滴加结束后，继续反应30～60分钟后，加水调节聚羧酸系缓释型减水剂浓度为40wt%。