[发明专利]一种长支链高分子混凝土引气剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种长支链高分子混凝土引气剂及其制备方法，本发明的制备方法具体步骤包括：1)、将甲基丙烯酸聚乙二醇酯、四臂聚乙二醇丙烯酰胺、水加入反应器内，再加入丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯磺酸钠和N‑乙烯基杂环，得溶液A；2)、将丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯磺酸钠、水混合均匀，得单体混合溶液；将过硫酸铵溶解于水中，得引发剂溶液；3)、将溶液A加热，向溶液A中滴加单体混合溶液和引发剂溶液，滴加完成后保温，再中和pH值至6.5～7.5，得长支链高分子混凝土引气剂。本发明的制备方法制备成本低，制备过程无污染产生，所制备的产物引入气泡细腻、稳定，与聚羧酸减水剂具有良好的相容性。

技术领域

本发明涉及混凝土外加剂技术，具体涉及一种长支链高分子混凝土引气剂及其制备方法。

背景技术

混凝土是由水泥、砂石、水及外加剂等拌和而成的一种复合材料，由于受到采用材料的产地、性能及所含杂质等的影响，要使新拌混凝土达到施工的技术要求，往往需要经过多次试验、多次调整配方等过程。现代建筑及工程要求混凝土能够远距离运输及高层次泵送，这就要求新拌混凝土具有良好的和易性和流动性，能够满足现代化施工对于混凝土远距离的运输及高层次泵送的要求，在施工过程不泌浆不离析。

混凝土引气剂是一种能在新拌混凝土中引入大量细小、均匀、稳定气泡的外加剂，通过引入适当大小的气泡达到改善新拌混凝土的流动性、和易性、泵送性能及减少泌浆和离析现象，同时通过掺入引气剂可以改善混凝土的微观结构，提高硬化混凝土的强度及抗冻、抗渗、抗碳化等耐久性。在混凝土的基本组分相对稳定的条件下，引气剂的性能对于决定混凝土的输送和泵送性能的和易性、流动性有着重要的影响。实际应用中，混凝土中引气剂的掺量只需要达到水泥量的千分之几到万分之几就可以显著改变混凝土的和易性和流动性及硬化混凝土的微观结构，可以使混凝土的强度和耐久性得到显著的提高。

在混凝土中引入气体，实质上就是使其在水泥浆体中产生稳定的气泡，即发泡，发泡是表面活性剂的基本性能，因此引气剂实质上就是一类表面活性剂。用于混凝土的引气剂主要有松香树脂、三帖皂苷及改性蛋白质引气剂等。最早用作混凝土引气剂的是松香树脂酸类及三萜皂苷类天然表面活性剂，其优点是发泡效果好、气泡稳定，缺点是价格较高、产量较小。随后人们开发了蛋白质类引气剂，蛋白质类引气剂具有混凝土专用引气剂的称谓，原因是在水泥基材料中引气效果好。目前在混凝土中实际使用的引气剂主要为合成类表面活性剂如烷基磺酸钠、烷基硫酸钠、烷基苯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚、k12等，它们的优点是产生的泡沫丰富及泡沫量大，缺点是引气的稳定性较差难以调控，而且在和聚羧酸减水剂配合使用时两者的相容性差，使协同作用大大下降。这些缺点不利于引气剂的正常使用，亟需研发新型引气剂用来解决这些问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种长支链高分子混凝土引气剂及其制备方法，本发明的长支链高分子混凝土引气剂引入气泡细腻、稳定，与聚羧酸减水剂具有良好的相容性，能够显著提高聚酸酸减水剂的抗泥效果，本发明的制备方法流程简单易操作，制备成本低，制备过程无污染产生。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一种长支链高分子混凝土引气剂的制备方法，具体步骤包括：步骤一、按质量份将14～16份甲基丙烯酸聚乙二醇酯、3～5份四臂聚乙二醇丙烯酰胺、52～80份水加入反应器内搅拌均匀，再依次加入3～5份丙烯酸、3～5份甲基丙烯酸、3～5份甲基丙烯磺酸钠和7～10份N-乙烯基杂环并搅拌均匀，得溶液A；步骤二、将8～11份丙烯酸、4～6份甲基丙烯酸、5～7份甲基丙烯磺酸钠、30～35份水混合均匀，得单体混合溶液；将0.3～0.5份过硫酸铵溶解于21～32份水中，得引发剂溶液；步骤三、将步骤一所得溶液A加热至70～80℃，开始向溶液A中同步滴加步骤二所得单体混合溶液和引发剂溶液，滴加时间为2.5～3.0h，且引发剂溶液的滴加时间比单体混合溶液滴加时间长10～15min，滴加完成后保温2.0～2.5h，再使用醇胺类物质中和pH值至6.5～7.5，得长支链高分子混凝土引气剂。