[发明专利]一种硅烷偶联剂改性聚羧酸减水剂及其制备方法

说明书

本申请实施例示出了一种硅烷偶联剂改性聚羧酸减水剂及其制备方法，所述硅烷偶联剂改性聚羧酸减水剂异戊烯醇聚氧乙烯醚、丙烯酸、γ‑甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷三个单体制备而成，本发明的硅烷偶联剂改性聚羧酸减水剂的加入能提高水泥‑粉煤灰浆体的初始流动度，且随着粉煤灰取代率的增加，水泥‑粉煤灰浆体初始流动度随之增大。硅烷偶联剂改性聚羧酸减水剂对水泥‑粉煤灰浆体具有较强的吸附能力，粉煤灰中富含二氧化硅，二氧化硅表面含有硅羟基，促进了硅烷偶联剂改性聚羧酸减水剂在粉煤灰颗粒表面的吸附，从而减少水泥浆的离析，提高水泥浆的应用性能。

技术领域

本发明涉及工程材料技术领域，特别涉及一种硅烷偶联剂改性聚羧酸减水剂及其制备方法。

背景技术

现代混凝土是由硅酸盐水泥、矿物掺和物、骨料（砂、石）、拌和水连同化学外加剂五部分构成，其中化学外加剂以极少的用量掺入混凝土中，就能显著地改善混凝土的性能，增强混凝土的强度、耐久性等等，并且还能节省水泥用量，降低构建物的大小，从而达到节约能耗、改善环境的社会效益。从1930年左右混凝土外加剂问世以来，一直处于不断的发展之中，现在它已经成为现代混凝土中必不可少的关键组分。其产品性能的好坏，能影响到我国每年数以千亿元的混凝土工程品质的好坏、耐久性以及使用年限，甚至会波及到国家经济、基础设施建设的技术经济效益和社会效益。其中，减水剂是拌和混凝土特别是高强混凝土举足轻重的一种化学外用添加剂。

白炭黑和粉煤灰是水泥和混凝土领域常用的矿物添加剂。白炭黑在水泥中通。过晶体成核效应，促进水泥浆水化的进行，降低硬化水泥砂浆孔隙率，提高混凝土的强度。然而白炭黑比表面积较大，易吸附水泥浆中的自由水而发生团聚，从而减小水泥浆流动性，对混凝土强度产生不利影响。同时与添加到水泥中的聚羧酸减水剂相容性差，影响聚羧酸减水剂在水泥中的作用效果。粉煤灰代替部分水泥，改善了水泥浆流动度和凝结时间。但是粉煤灰中含有大量二氧化硅和三氧化二铝，二氧化硅和三氧化二铝表面比较光滑，而且聚羧酸减水剂在粉煤灰中的吸附能力差，在用粉煤灰代替水泥的过程中，水泥浆易发生离析，从而影响水泥浆的应用性能。

发明内容

为克服相关技术中存在的问题，本发明提供一种硅烷偶联剂改性聚羧酸减水剂，从聚羧酸减水剂的分子结构上提高减水性能，能从根本上解决聚羧酸减水剂对泥土敏感的问题。

本发明实施例第一方面公开了一种硅烷偶联剂改性聚羧酸减水剂，所述硅烷偶联剂改性聚羧酸减水剂由下述原料制成，包括：异戊烯醇聚氧乙烯醚、丙烯酸、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、氧化-还原引发剂、链转移剂、醇溶剂、乙二胺四乙酸、二甲基甲酰胺以及氢氧化钠。

可选的，所示链转移剂的用量占所有原料重量的0.95%～1.15%。

可选的，所述链转移剂的用量占所有原料重量的1%。

可选的，所述异戊烯醇聚氧乙烯醚、所述丙烯酸以及所述γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的摩尔比例为：1：2：3。

可选的，所述链转移剂为巯基丙酸。

可选的，所述还原引发剂为亚硫酸钠，所述氧化引发剂过硫酸钾。

本发明实施例第二方面公开了一种硅烷偶联剂改性聚羧酸减水剂的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

将γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、醇溶剂以及去离子水混合后，加入乙二胺四乙酸将混合溶液PH值调节至酸性，得到γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷水解溶液；

将异戊烯醇聚氧乙烯醚溶于二甲基甲酰胺后，与氧化-还原引发剂以及去离子水混合后，反应预设时间，得到醚化产物；

向所述醚化产物中同时滴加氧化-还原引发剂、丙烯酸、链转移剂以及所述γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷水解溶液，得到初步硅烷偶联剂改性聚羧酸减水剂；