[发明专利]一种混凝土用抗泥型聚羧酸缓释剂的制备方法

说明书

本发明提供了一种混凝土用抗泥型聚羧酸缓释剂的制备方法，包括以下步骤：(1)在反应容器中，加入异戊烯醇聚氧乙烯醚(TPGE‑2400)，缓慢升温，加热到80℃，加入苯酐，搅拌2小时；(2)向步骤(1)的反应容器中加入去离子水，搅拌均匀，加入过氧化苯甲酰；(3)取分子量调节剂AMSD、丙烯酰胺、丙烯酸，以及丙烯酸羟乙酯和去离子水，配置混合溶液；(4)在75‑80℃下，向步骤(2)所得的产物中滴加步骤(3)配置的混合溶液，滴加时间0.5‑2小时，滴加完毕，在60‑80℃保温2‑4小时，得到50％浓度的抗泥型缓释剂。本发明通过设计和调整分子结构，加大支链的体积，增加阳离子的官能团，从而减少缓释剂在混凝土中蒙脱土对支链的插层吸附，以达到有效的缓释作用。

技术领域

本发明涉及混凝土外加剂技术领域，具体地，涉及一种混凝土用抗泥型聚羧酸缓释剂的制备方法。

背景技术

由于天然砂的匮乏,在混凝土构件和工程中开始大量使用机制砂。使用机制砂如下的优点：工厂化生产，砂的质量有保障。砂的物理力学性能好，可以有意识的选择硬质岩石生产机制砂，避免采用软质、风化岩石。化学成份与母材、碎石一致，对混凝土无负面作用，适合做高强混凝土。机制砂的颗粒级配、细度模数可以调整可以根据工程的需要，调整机制砂的细度模数和颗粒级配。

由于机制砂的诸多优点，加上天然砂的匮乏，越来越被混凝土构件与工程广泛使用。但机制砂含有一定量的石粉和粘土。粘土吸附在砂的表面，妨碍砂与水泥的粘结，不但对混凝土外加剂有严格的要求，特别是聚羧酸减水剂。粘土对混凝土减水剂性能的影响，该问题同样存在于用以维持混凝土塌落度的缓释剂中。粘土之所以对掺缓释剂混凝土工作性能有很大的负面影响，主要与粘土的层状结构和较大的比表面积导致其具有很强的吸附性。虽然针对机制砂对外加剂的影响，进行了多年的研发，对减水剂产品有不少研究与开发，但对具备抗泥性能的缓释剂，未见开发报导。

因此，研发一种抗泥型的混凝土用缓释剂，在使用过程中达到天然砂的效果，其意义在于：减少化工资源的浪费，改善机制砂混凝土性能，使机制砂更好的得到应用，混凝土的各项性能以及混凝土质量得到保证。

目前，有专门针对机制砂的改进型的减水剂，也有通过添加复配小料，来抑制粘土对外加剂的吸附。其中，采用阳离子以及磷酸酯聚合在分子主链上，减少了粘土对减水剂支链的插层吸附。这仅仅适当减缓了减水剂的缺陷，而混凝土工作性能的重要指标之一塌落度保持性能，需要缓释剂来维持。然而聚羧酸类的缓释剂，同样的配合比条件下，缓释剂在机制砂混凝土，比天然砂混凝土的用量多一倍以上。例如：用于天然砂混凝土，减水剂7份，缓释剂3份，掺量0.2％，减水率为26％，2小时塌落度无损失，同配合比，使用机制砂，减水剂7份，缓释剂需要6份，才能达到天然砂的减水率和塌落度指标。年销售产品10万吨外加剂的企业，用于机制砂混凝土的普通缓释剂为700吨左右，其中有350吨是由于粘土吸附造成的增加用量，消耗原料成本为175万元。全国的市场用量估计为100万吨/年以上，因粘土而消耗的原料成本在20亿元以上。研究和发明一种能够对机制砂具有抗泥功能的缓释剂，市场需求巨大。具有巨大的经济效益和社会效益。

缓释剂是通过物理或化学的方式控制减水剂分子对水泥颗粒的分散作用进程，在一定时间内使缓释剂分子对水泥颗粒的分散作用持续、缓慢进行。主要用于预拌混凝土长时间运输后坍落度的保持，或者避免高温下长时间的运输造成的拌合水的蒸发。此外，缓释剂可以配制在水利大坝工程中等采用的微坍落度混凝土，由此可以降低碾压混凝土骨料分离、层间结合薄弱、容易形成微小渗漏通道的不足，达到良好的抗拉、抗剪切、抗冻等性能。