[发明专利]一种混凝土用抗泥功能外加剂及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种混凝土抗凝功能外加剂，属于混凝土外加剂技术领域。所述外加剂的通式如下式Ⅰ所示：上式Ⅰ中，R选自‑OCH₂CH₂O‑，m、n、g均为整数，m、n取自1～10，g取自1～8。本发明外加剂的制备方法为取环氧氯丙烷、催化剂于反应容器内，搅拌溶解后加入六亚甲基四胺和聚乙二醇，持续搅拌至反应结束后冷却降温，加水稀释制得抗泥功能外加剂。本发明利用六亚甲基四胺、环氧氯丙烷以及聚乙二醇之间的开环反应，制备得到阳离子与聚乙二醇的嵌段共聚物，可以提升对黏土的吸附分散作用，同时可抑制其膨胀，提升与阴离子聚合物PCE的相容性以及与不同黏土的适应性。本发明原料便宜易得，反应条件温和，合成过程简便，无需额外添加反应溶剂，适合推广。

技术领域

本发明属于混凝土外加剂技术领域，具体为一种混凝土用抗泥功能外加剂及其制备方法和应用。

背景技术

随着我国建筑行业的快速发展，砂石消耗量巨大，优质的砂石资源稀缺，尤其是在一些地材质量较差的地区，砂石含泥量较高已逐渐成为混凝土行业亟待解决的难题。大量的工程实例及研究表明，与萘系、三聚氰胺系及氨基磺酸系减水剂相比，目前混凝土生产普遍使用的聚羧酸减水剂(PCE)，对骨料中的泥含量更为敏感，主要表现为掺量升高，混凝土保坍效果差、强度降低等。在骨料含泥量高的情况下，单纯提高PCE的掺量已不能有效解决混凝土流动性差、损失快等问题，这是混凝土外加剂行业面临的又一新的难题。

目前关于如何解决骨料中泥含量危害的措施还在探索，国内外的研究主要集中在优化PCE分子结构、合成新型PCE和复配小分子牺牲剂等方式上。这些方法对降低掺量和减少经时损失方面都有一定的帮助，但难以形成具有性价比的产品，在生产安全性、使用相容性和区域适应性上也存在较大问题。

专利CN108250429A公开了一种相对低分子量抗粘土型磷酸基超塑化剂的制备方法。采用多元胺为起始剂，与环氧烷烃开环聚合，中间产物经提纯后，进行磷酸酯化，制备得到分子量为5000～14000的抗粘土型磷酸基超塑化剂。该方法采用环氧烷烃开环反应，对生产条件、设备要求较高，并且制备过程中需要两步纯化操作，工业化生产难度较高；同时该方法采用的大环多胺成本较高且易造成环境污染。专利CN107312507A公开了一种黏土稳定剂的制备方法。采用一元脂肪胺、多元胺与环氧氯丙烷开环聚合反应，制得分子量为250～5000的阳离子型黏土稳定剂。该黏土稳定剂性能良好，但过程使用的胺类物质，易燃易挥发，存在较大安全隐患与环保问题。专利CN108047396A公开了一种多阳离子抗泥型聚羧酸减水剂及其制备方法。采用聚醚单体A、不饱和羧酸/不饱和酸酐B、不饱和单体C溶液聚合，制得多阳离子侧链抗泥型聚羧酸减水剂。该阳离子侧链为胺的盐酸盐，在混凝土的碱性条件下的稳定性存在较大问题，并且与阴离子型的聚羧酸减水剂的相容性也需要进一步关注。

发明内容

本发明的目的在于提供一种混凝土用抗泥功能外加剂及其制备方法和应用。利用六亚甲基四胺、环氧氯丙烷以及聚乙二醇之间的开环反应，制备得到阳离子与聚乙二醇的嵌段共聚物，用作混凝土抗泥型功能外加剂。本发明目的通过以下技术方案来实现：

一种混凝土用抗泥功能外加剂，所述外加剂的通式如下式Ⅰ所示：

上式Ⅰ中，R选自-OCH₂CH₂O-，m、n、g均为整数，m、n取自1～10，g取自1～8。优选的m、n取自2～8或4～6，g取自2～6或3～5。

进一步，所述外加剂是以包括六亚甲基四胺、环氧氯丙烷和聚乙二醇的原料，在催化剂作用下，通过开环加聚而成。

一种混凝土用抗泥功能外加剂的制备方法，所述制备方法为取环氧氯丙烷、催化剂于反应容器内，搅拌溶解后加入六亚甲基四胺和聚乙二醇，持续搅拌至反应结束后冷却降温，加水稀释制得抗泥功能外加剂。