[发明专利]一种聚羧酸减水剂及其制备方法

说明书

本发明涉及减水剂制备技术领域，具体公开一种聚羧酸减水剂及其制备方法。所述聚羧酸减水剂包括如下质量百分比的原料组分：甲基烯丙基聚氧乙烯醚单体34‑38％，封端酰胺磷酸酯1.5‑2％，丙烯酸单体3.2‑4％，引发剂0.42‑0.66％，还原剂0.06‑0.08％，碱性调节剂0.5‑1％，余量为去离子水。本发明提供的聚羧酸减水剂中不但含有羧基和酰胺结构，还含有磷酸酯基团，能够提高显著分散效果和保留效果，在低水灰比和较低掺量的条件下均具有保持较好流动性和坍落度保持能力，并且对水泥表现出很强的适应性，达到了达到缓释保坍的目的，且制备过程不含有毒原料，制备工艺简单，生产过程绿色环保、成本低。

技术领域

本发明涉及减水剂制备技术领域，尤其涉及一种聚羧酸减水剂及其制备方法。

背景技术

随着现代混凝土技术的发展，不同种类的混凝土外加剂被用于提高混凝土的工作性、可泵性、凝结性能、力学性能等。目前，研究和使用最广泛的外加剂是减水剂，其使用量已超过外加剂总量的80％。减水剂的主要功能是在混凝土拌合物在坍落度保持不变的前提下减少拌合过程中的用水量、提高混凝土拌合物的流变性能及增加硬化混凝土的强度。相对于传统减水剂来说，聚羧酸减水剂因其具有梳状结构，从而具有高减水率、低掺量、功能可调、环保等优点，聚羧酸系减水剂的减水率非常高，一般可以到30％～40％。尽管聚羧酸减水剂具有众多优点，在工程中得到越来越多的应用，但是，目前现有的聚羧酸减水剂还存在诸多问题需要进一步改进。其中，坍落度损失较快、混凝土和易性差等水泥适应性问题严重制约着其应用和推广。因此，开发出能够工业化生产的坍落度损失慢、混凝土和易性好的聚羧酸减水剂已成为建筑行业的迫切需求。

发明内容

针对现有聚羧酸减水剂存在的坍落度损失较快、混凝土和易性差等问题，本发明提供一种聚羧酸减水剂及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案是：

一种聚羧酸减水剂，包括如下质量百分比的原料组分：甲基烯丙基聚氧乙烯醚单体34-38％，封端酰胺磷酸酯1.5-2％，丙烯酸单体3.2-4％，引发剂0.42-0.66％，还原剂0.06-0.08％，碱性调节剂0.5-1％，余量为去离子水。

现对于现有技术，本发明提供的聚羧酸减水剂，选择甲基烯丙基聚氧乙烯醚大单体、以丙烯酸和封端酰胺磷酸酯为功能小单体，制备得到高性能的聚羧酸减水剂，其分子结构中主链含有聚氧乙烯醚基团和羧基基团，侧链上引入磷酸酯基团提供较强的空间位阻，显著提高减水剂的分散性及分散保持性，进而改善减水剂与混凝土的和易性，同时，磷酸酯在混凝土的碱性条件下还能不断的水解释放出羧基和游离的磷酸根，羧基继续起到分散的作用，而磷酸根离子则会与水化产物反应，减缓水化速度，从而起到提高分散保持性的作用；封端酰胺磷酸酯中的酰胺基团将主链末端的活泼氢变为酰胺基团，控制聚羧酸减水剂的链长，并减少共聚副产物的生成，且酰胺基团还能将主链上的部分羧基保护起来，在混凝土的碱性条件下发生水解反应释放羧基，从而使减水剂与混凝土混合后，不断有羧基释放出来，保证了减水剂的流动性，方便各工序的施工操作。

本发明提供的聚羧酸减水剂中不但含有羧基和酰胺结构，还含有磷酸酯基团，能够提高显著分散效果和保留效果，在低水灰比和较低掺量的条件下均保持较好的流动性和保持能力，并且对水泥表现出很强的适应性，达到了达到缓释保坍的目的。

优选的，所述封端酰胺磷酸酯的不饱和度为0.39-0.42。

本发明中所述碱性调节剂可为本领域常规的碱溶液，如氨水、液碱、有机胺等，对制备的聚羧酸减水剂的性能没有显著影响。

优选的，所述引发剂为次亚磷酸钠和双氧水，其中，次亚磷酸钠在所述原料中的含量为0.4-0.6％，双氧水在所述原料中的含量为0.02-0.06％。