[发明专利]一种缓释型聚羧酸减水剂及其制备方法和用途

说明书

本发明涉及一种缓释型聚羧酸减水剂及其制备方法和用途。所述缓释型聚羧酸减水剂由聚羧酸减水剂的反应单体和葡萄糖丙烯醛在氧化还原体系中自由基聚合而成；所述葡萄糖丙烯醛为葡萄糖酸钠和丙烯醛经羟醛缩合反应的产物；所述氧化还原体系包括氧化剂、还原剂和链转移剂。通过将葡萄糖丙烯醛对聚羧酸减水剂进行修饰改性实现葡萄糖酸钠基团的引入，不仅能保证初混凝土坍落度也能保证后期坍落度满足施工要求，缓释型减水剂不仅能保证混凝土长时间运输后的坍落度而且能避免夏季高温情况下水分的蒸发导致的水灰比降低的问题。

技术领域

本发明涉及建筑材料外加剂领域，具体涉及一种缓释型聚羧酸减水剂及其制备方法和用途。

背景技术

随着建筑行业的发展，工程应用中对减水剂的要求逐步提高。聚羧酸减水剂作为目前重要的高性能减水剂，具有减水率高、分散能力强、低掺和量、分子结构设计性强、混凝土和易性好、坍落度损失小等优势，得到了极大的推广与应用。随着建筑水平的不断提高，对混凝土质量要求也越来越高，在预拌混凝土工业中，新拌混凝土的坍落度损失问题一直是困扰施工的难题，特别是长时间的运输会导致混凝土坍落度损失过大，影响混凝土的工作性能，而加水重塑会使实际混凝土的强度和抗渗等耐久性达不到指标要求，此些措施操作繁琐，成本增加且安全性差。且国内水泥类别繁多，原材料地区差异性大等，难以保证混凝土施工的要求。

目前用来降低聚羧酸减水剂坍落度损失的方法主要有：减水剂反复多次添加；减水剂后添加法；复配反应性高分子共聚物。外加剂工作者通常以聚羧酸减水剂和缓凝剂复配来改善减水剂的保坍性能。但是这些方法已无法满足目前的工程需要，特别是当运输时间较长时，问题尤为突出。缓凝剂的加入并不能从根本上解决现有的聚羧酸减水剂保坍能力弱的问题，过多的掺入缓凝剂反而会使混凝土的凝结时间延长，降低混凝土质量，影响施工进度。且复配环节增加了工艺复杂度和成本。

采用缓释型聚羧酸减水剂可以在预拌混凝土初期减小坍落度，但在混凝土后期坍落度则增加。CN103723945A公开了一种快水解缓释型聚羧酸减水剂及其制备方法，通过聚醚、含双键的羧酸单体和水溶性微交联功能助剂，在引发剂和链转移剂的参与下，聚合反应，该减水剂能够降低混凝土的离析等风险，但该方法反应过程繁琐，反应温度较高，保坍性能不理想。因此，寻求一种高保坍性能的缓释型聚羧酸减水剂具有重要意义。

CN104479082A公开了一种缓释型聚羧酸减水剂及其制备方法，该方法以不饱和聚醚异戊烯醇聚氧乙烯醚、丙烯酸及甲基丙烯酸、葡萄糖酸内酯为单体，通过引发剂及链转移剂、还原剂作用，室温进行聚合反应，反应结束后，用液碱中和反应体系PH为6-7，即得缓释型聚羧酸减水剂，该方法利用葡萄糖内酯合成的减水剂既有良好的保坍性能又可以达到缓慢释放的效果，使混凝土状态一直具有很好的流动性，更利于夏季泵送施工的完成。但是其保坍性能仍然有待改进。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的之一是提供一种保坍性能更高的缓释型聚羧酸减水剂，施工性能优异，并能适应长时间的运输作业。

为达此目的，本发明采用如下技术方案：

第一方面，本发明提供一种缓释型聚羧酸减水剂，由聚羧酸减水剂的反应单体和葡萄糖丙烯醛在氧化还原体系中自由基聚合而成；

所述葡萄糖丙烯醛(C1)为葡萄糖酸钠和丙烯醛经羟醛缩合反应的产物；

所述氧化还原体系包括氧化剂、还原剂和链转移剂。

相较于CN104479082A中的葡萄糖酸内酯，葡萄糖丙烯醛具有转化率高、释放平稳等优势。

优选地，所述聚羧酸减水剂的反应单体包括异戊烯醇聚氧乙烯基醚(TPEG)，还包括丙烯酸(AA)和/或甲基丙烯酸(MAA)。