[发明专利]一种抗负电吸附质磷酸基聚羧酸减水剂及低温制备方法

说明书

技术领域：

本发明涉及到技术领域，特别涉及到一种抗负电吸附质磷酸基聚羧酸减水剂及低温制备方法。

背景技术：

水泥矿物中矿物组分有正负电之分，C₃S、C₂S矿物带正电，其水化产物由于双电子层作用，也带正电，聚羧酸减水剂属于阴离子表面活性剂，作用于其表面；C₃A、C₄AF矿物为层状水化产物，层面带负电，层端带正电，正因为其层端为正电，由于静电吸附作用，PC结构中的一些带负电的短支链-COOH、 -CONH₂、-SO₃Na易吸附在层端，导致PC的长侧链（聚醚）进入粘土的层间结构，且长侧链聚醚分子的O与粘土层面的H形成氢键，其侧链更难以脱离出层间。

从粘土与PC的吸附实验可以看出，有些粘土对PC并没有多大的作用，但对混凝土依然有很大的负面影响，这说明粘土在混凝土体系中，除了对PC的吸附，还能与水泥发生作用。主要体现在：与水泥颗粒发生团聚化作用和凝硬反应，因而构成一个复杂的物理化学反应过程。这样就会影响水泥的水化过程，对混凝土的状态也有很大的影响。

粘土片端部的Al-OH和Si-O键的OH^-和O^2-等因电离或断键而离去，端面势必吸附与粘土颗粒带电符号相反的离子-阳离子到表面，并形成表面的一层负电荷与反离子的正电荷相对应的电层，以保持电性平衡，即层端带正电，端面带负电，其中片端部的正电荷是较少，整体带负电。粘土与PC的作用既有物理吸附也有化学吸附作用，层状粘土，具有较强的吸水能力，吸水后体积发生膨胀，且PC的侧链易进入粘土的层间结构；非层状粘土与PC主要作用是物理吸附，某些粘土还能与水泥发生反应，或影响水泥的水化进程，甚至能加速水泥的水化，导致混凝土经时流动性减少，坍落度损失大。

综上所述，混凝土材料中带负电的组分为水泥矿物中C₃A、C₄AF，其中C₃A因其放热量大，连带其他矿物加速水化，PC减水剂的聚醚长支链易插层进入层间；粘土矿物中层状粘土与C₃A吸附PC作用机制类似，其他类型粘土会以物理吸附或化学反应作用加快水泥水化，整体上导致PC减水剂分子初始消耗量大或抵抗吸附能力差，无法达到工程正常保坍要求。

专利CN 106220791 A公开了一种含磷酸基的聚羧酸减水剂，由以下重量份的原料制成：不饱和聚醚大单体70~80份、双氧水0.3~1.0份、羧酸2~10份、羧酸酯0~18份、链转移剂0.5~1.5份、制备料液A用的去离子水X 9~28份、还原剂0.1~0.2份、制备B液用的去离子水Y 18~26份，用于溶解不饱和聚醚大单体的去离子水Z 45~80份。本发明含磷酸基的聚羧酸减水剂，因在分子链上引入了磷酸基，减水率高，保坍性能好，具有很好的抗硫酸盐能力和抗泥能力。

专利CN 105837768 A公开了一种聚磷酸酯减水剂的制备方法，首先让异戊烯醇聚氧乙烯醚和焦磷酸发生磷酸酯化反应得到异戊烯醇聚氧乙烯醚磷酸酯单体，然后以过硫酸铵为引发剂、以巯基丙酸为调节剂在水溶液中发生自由基均聚获得目标产物。本发明的制备方法简单，所用原料单一且价廉、成本低，所获得的聚磷酸减水剂不挥发、基本无毒、生物降解性好且具有很好减水率和保塌性。

专利CN 105622853 A提供了一种阻泥型减水剂的制备方法，包括由不饱和羧基单体A、不饱和磷酸单体B以及具有紫外活性的特殊单体C 在水溶液中采用引发剂D 利用热引发聚合制得具有紫外活性的大分子E；在紫外光的照射下，在制得的活性大分子E 的水溶液中慢慢滴入N-乙烯基吡咯烷酮进行接枝聚合反应得到最终的减水剂分子。本发明的减水剂具有较好减水性能的同时具有优良的黏土忍耐性，可在骨料含泥量较高时，有效地解决减水和保坍的问题，不需要通过超掺未提高减水，也不需要加入额外的牺牲剂，具有较好的经济效益。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种抗负电吸附质磷酸基聚羧酸减水剂及低温制备方法。