[发明专利]一种膦酸基聚合物及其制备方法和磷酸基母液

说明书

本发明涉及化学建筑材料领域，具体涉及一种膦酸基聚合物及其制备方法和磷酸基减水剂。所述膦酸基聚合物包括衍生自不饱和聚醚的结构单元、衍生自不饱和酸的结构单元以及衍生自不饱和膦酸的结构单元，所述不饱和聚醚为异丁烯基聚氧乙烯醚，且相对于185‑205重量份的衍生自不饱和聚醚的结构单元，衍生自不饱和酸的结构单元的含量为20‑30重量份，衍生自不饱和膦酸的结构单元的含量为5‑10重量份。本发明提供的膦酸基减水剂不仅具有减水率高、缓凝效果好，与不同品种的水泥均具有较好的适应性，不会因水泥品种的不同而产生副作用，而且其制备工艺简单，反应在常温下进行，整个过程温度无需控制，反应时间短，能耗低，成本低，安全系数高，无污染，易于工业化生产。

技术领域

本发明属于化学建筑材料领域，具体涉及一种膦酸基聚合物及其制备方法和磷酸基减水剂。

背景技术

聚羧酸减水剂作为现代高性能混凝土中的一种重要组成部分，由于其具有掺量低、减水高、适应性好、结构可调性强和绿色环保等优点，近十几年来得到巨大的发展和广泛的应用。但是聚羧酸减水剂的其他性能往往比较单一，不能满足特定条件下的施工要求，例如混凝土施工常常要求延缓凝结时间，尤其是在炎热的夏天，气温高，混凝土凝结时间缩短，很快就失去流动性，给施工带来较大的不便，又或者是在浇筑大体积混凝土时，必须延长混凝土的凝结时间，避免因温度应力产生开裂。但是聚羧酸减水剂本身的缓凝效果是比较弱的，必须通过与缓凝剂的复配来达到上述效果。复配技术虽然能解决部分问题，但是依靠复配解决问题的程度有限，也使得减水剂原有的减水性能做出牺牲，额外加入的缓凝剂也增加了成本。另外，复配缓凝剂的减水剂溶液还可能出现分层、沉淀、腐败、发臭等现象，产品性能不稳定，因此急需开发一种减水率高，缓凝效果明显，产品性能稳定，而且对混凝土的后期增强效果亦十分理想的高性能减水剂。

CN107337376A公开了采用聚羧酸减水剂与保水剂、消泡剂、缓凝剂、聚二甲基硅氧烷/蒙脱土纳米复合材料进行复配，得到具有超缓凝效果的聚羧酸减水剂。CN102241489B公开了采用烯丙基聚乙二醇(数均相对分子质量为600-2400)、丙烯酸甲酯、马来酸酐、木质素磺酸钠、蔗糖脂肪酸酯，在过硫酸铵的作用下直接合成具有缓凝效果的减水剂，但木质素、蔗糖脂肪酸酯的反应活性较低，反应不完全。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有的聚羧酸减水剂存在不能同时兼顾减水和缓凝，而与缓凝剂复配使用会影响减水剂性能的缺陷，而提供一种膦酸基聚合物及其制备方法和磷酸基减水剂。

具体地，本发明提供了一种膦酸基聚合物，其中，该膦酸基聚合物包括衍生自不饱和聚醚的结构单元、衍生自不饱和酸的结构单元以及衍生自不饱和膦酸的结构单元，所述不饱和聚醚为异丁烯基聚氧乙烯醚，且相对于185-205重量份的衍生自不饱和聚醚的结构单元，衍生自不饱和酸的结构单元的含量为20-30重量份，衍生自不饱和膦酸的结构单元的含量为5-10重量份。

优选地，所述不饱和聚醚的数均分子量为600-3000，优选为2400-3000。

优选地，所述不饱和酸为丙烯酸和/或甲基丙烯酸。

优选地，所述不饱和膦酸为苯乙烯膦酸和/或乙烯基膦酸。

优选地，所述膦酸基聚羧酸减水剂的数均分子量为30000-50000。

本发明还提供了一种膦酸基聚合物的制备方法，其中，该方法包括将不饱和聚醚、不饱和酸以及不饱和膦酸在自由基引发剂和链转移剂的存在下进行自由基聚合反应。

根据本发明的一种具体实施方式，所述自由基引发剂为氧化还原引发剂，所述膦酸基聚合物的制备方法包括以下步骤：

(1)将所述不饱和酸以及不饱和膦酸配制成浓度为60-70wt％的水溶液，记为第一溶液，并将氧化还原引发剂中的还原剂和链转移剂配制成浓度为1-5wt％的水溶液，记为第二溶液；