[发明专利]一种微胶囊型聚羧酸超塑化剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种微胶囊型聚羧酸超塑化剂及其制备方法。所述的微胶囊型聚羧酸超塑化剂为封闭胶囊包裹的聚羧酸水溶液，所述封闭胶囊为海藻酸钠或明胶的钙离子凝胶与碳酸钙的有机/无机复合物壳层，所述有机/无机复合物壳层通过在脲酶的催化作用下，海藻酸钠或明胶与钙盐和尿素发生扩散‑界面反应获得。所述的微胶囊型聚羧酸超塑化剂可解决目前一些特殊工程中混凝土的长时间和平稳保坍的需求。所述制备方法步骤简单，不使用有机溶剂，包覆效率高，所述微胶囊型聚羧酸超塑化剂利用胶囊壳层的保护作用和溶胀作用，缓慢释放聚羧酸超塑化剂补充后期吸附，从而实现长时间平稳保坍目的。

技术领域

本发明属于混凝土外加剂技术领域，具体涉及一种微胶囊型聚羧酸超塑化剂及其制备方法。

背景技术

随着我国经济的快速发展，商品混凝土的用量越来越大，近年来为了满足生态环境的要求，混凝土往往需要通过搅拌车从搅拌站运送至施工现场。但随着时间的流逝，水泥会发生水化反应，粒子之间产生絮凝，体系将逐渐失去流动性，给现场施工造成很大不便。

针对这个问题，现在一般采用复配反应性聚合物，即聚羧酸保坍剂的方法。反应性聚合物主要包括采用羧基保护技术和分子间交联技术制备的聚羧酸保坍剂，其中尤以羧基保护技术更为成熟。

专利CN201210513890.7，CN201510930837.0，EP0931799，US20080295741，US20060266977等均采用了羧基保护技术，其主要原理是在聚羧酸分子主链引入丙烯酸羟烷基酯等保护基团，使得其分子吸附基团密度非常低，初期主要溶解在水相中，吸附非常少，继而在水泥孔溶液的碱性环境下，烷基酯发生水解反应，生成更多的羧酸根吸附基团，不断补充吸附到水泥粒子表面，提供持续的分散能力。通过调节保护基团的比例，分子量的控制等可以控制水解速度，进而可以得到不同保坍性能的聚合物分子。

分子间交联技术则是利用含有二个或以上双键的交联单体与聚醚大单体、不饱和酸等单体进行自由基共聚并发生微交联，这种交联点在碱性环境中也会逐渐发生断裂，释放小分子减水剂，供水泥颗粒持续吸附。专利CN200510037869.4，CN201010617174.4，CN201480062215.4，EP0619277，US5362324等均采用了此种方法。相对而言，由于交联反应更难调控，采用这种技术制备的保坍剂性能难以控制，目前采用这种方法已经越来越少。

尽管上述技术目前已经能够满足普通混凝土的坍落度保持要求，但由于上述羟烷基酯等保护基团在强碱性环境中的水解比较容易，并且存在集中释放，之后难以为继的特点，目前的保坍技术对一些特殊工程混凝土的超长时间和平稳保坍需求仍无能为力，市场上急需一种具有长时间平稳保坍能力的聚羧酸保坍剂。

专利CN201110199695.7提供了一种新的思路，其通过细乳液反相聚合使普通减水剂分子微胶囊化。由于胶囊壳层的存在，减水剂分子能稳定存于微胶囊中。当和水泥混合后，水泥混凝土呈强碱性，该微胶囊产生溶胀，壳层由致密变为疏松，所包覆封装的减水剂分子从而缓慢释放，使水泥混凝土中一直保持较高的减水剂浓度，以此达到提高减水剂的流动度经时保持性，防止实际工程使用中水泥混凝土塌落度损失的目的。

专利CN201310751918.5采用类似的思路，将具有孔隙的载体在混凝土外加剂溶液中搅拌分散，充分浸泡，离心过滤，干燥，制得缓释微胶囊型混凝土外加剂。当具有孔隙的载体在混凝土外加剂溶液中充分浸泡时，一部分混凝土外加剂分子进入孔隙载体孔隙内，另一部分混凝土外加剂分子则吸附在载体颗粒表面，形成缓释微胶囊型混凝土外加剂。