[发明专利]嵌段聚合法制备高保坍型聚羧酸减水剂及羟基改性方法

说明书

本发明提供一种嵌段聚合法制备高保坍型聚羧酸减水剂及羟基改性，所述保坍型聚羧酸减水剂主要由以下操作步骤制备，步骤一：50‑65℃温度下以苯环类单体和羟基单体制备苯环羟基嵌段聚合物Ⅰ；步骤二：常温条件下以聚醚大单体和丙烯酸烷基酯制备嵌段聚合物Ⅱ；步骤三：将嵌段聚合物Ⅰ加入嵌段聚合物Ⅱ中，在35‑45℃分别滴加A、B料；其中A料为丙烯酸、丙烯酸烷基酯、链转移剂的混合液，B料为引发剂c溶液，冷却至室温制备聚羧酸保坍剂。本发明制备的聚羧酸保坍剂以嵌段聚合方式制备，适应性较广，保坍持续时间长。

技术领域

本发明涉及一种混凝土外加剂，尤其是一种嵌段聚合法制备高保坍型聚羧酸减水剂及羟基改性方法。

背景技术

聚羧酸减水剂由于掺量低、减水率高、绿色环保等特点，得到广泛应用。合成原料从甲氧基聚乙二醇单甲醚，到烯丙基聚氧乙烯醚，发展到现在的甲基烯丙醇聚氧乙烯醚、异丁烯醇聚氧乙烯醚、异戊烯醇聚氧乙烯醚等再到新型硅烷类聚羧酸减水剂。合成方法上也有较大的改进，聚羧酸减水剂的合成方法主要为本体聚合和溶液自由聚合方法，反应聚合需要较高的温度条件，随着市场对常温、低温合成方法的需求，降低聚羧酸减水剂生产的能耗，降低企业的生产成本，提高减水剂的制备效率。减水剂在发展的工程中一直存在坍落度损失过快的问题，解决该问题的一大手段就是单独使用保坍型聚羧酸减水剂，或在高减水型聚羧酸减水剂的基础上进行复配。

专利CN106749970A公开了一种固片状聚羧酸保坍剂及其聚合制备方法，具体步骤如下：将805-845份聚醚大单体置于反应釜内，加热搅拌，直至溶解完全；稳定温度为65-75℃，一次性投入5-10份弱链转移剂、2.0-4.5份有机过氧类引发剂、5.5-10.5份不饱和二元羧酸和5.0-11.5份不饱和磺酸类小单体；然后，加入5-10份浓硫酸，调整底液PH值至5.0；开始滴加35-65份丙烯酸、70-115份丙烯酸羟烷基酯和2.8-4.6份强链转移剂的混合溶液，滴加过程中，分两次投入偶氮类引发剂；滴加完毕后，熟化12h，加入5.5-12.0份中和剂，搅拌均匀，冷却后切片，即得成品。

专利CN201410824435.8公开了一种高保坍高强度的保坍剂，其特征在于，该保坍剂由以下重量百分比的各组分制备而成：丙烯酸聚氧乙烯醚30-40％，自制助剂10-20％，丙烯酸1-10％，甲基丙烯酸羧丙基磺酸钠1-5％，片碱1-5％，水40-60％；上述各组分重量百分比之和为100％。本发明具有坍落度损失慢，有效防止混凝土收缩开裂的优点。

专利CN201610694816.8公开了一种保坍减水型聚羧酸保坍剂及其制备方法，包括：100份聚醚，4.5-6.1份不饱和羧酸，0.3-0.6份链转移剂，0.1-0.4份引发剂，0.3-0.5份氧化剂，160-172份去离子水，12-16份丙烯酸羟乙酯。本发明的优点是：生产温度低，合成方法简单，工艺要求低，环保高效，便于批量生产。不仅在低掺量的情况下可以改善混凝土的和易性，还具有很好的减水效果，达到保坍和减水的效果。本方法采用原料分别生产A溶液和B溶液，各使用20％用量的去离子水，然后分段控制滴加时间，并使用60％用量的去离子水，试验效果证明，本发明的保坍效果好，能通过前期释放和后期释放来保持混凝土的和易性，甚至短时间的后期和易性更好。

区别以上专利，本发明采用嵌段聚合法制备聚羧酸保坍剂。在不同反应条件下分次投放原料，合理控制引发剂的用量和反应温度，控制嵌段反应速率，制备结构稳定的嵌段聚合物，在特定反应条件下以苯环羟基嵌段聚合物改性聚羧酸保坍剂。

发明内容

本发明要解决上述现有技术的缺点，提供一种嵌段聚合法制备高保坍型聚羧酸减水剂及羟基改性方法。

本发明采用嵌段聚合法制备聚羧酸保坍剂，以苯基羟基基团自由基聚合制备嵌段聚合物，与聚醚大单体、丙烯酸烷基酯制备的嵌段聚合物混合均匀，以丙烯酸与丙烯酸烷基酯作为单体衔接剂，合成的保坍剂在聚醚嵌段区域，聚醚支链密度较大，形成较厚的水膜，烷基酯水解出羧基，减水剂分子有足够的锚固基团吸附在水泥颗粒表面上，梳型支链中的水膜变厚，促使保坍剂的流动度保持时间更久。