[发明专利]一种膦酸酯改性聚羧酸减水剂及其制备方法

说明书

本发明涉及建材领域，具体而言，涉及一种膦酸酯改性聚羧酸减水剂及其制备方法。所述的聚羧酸减水剂，主要由以下重量份的原料制成：不饱和聚醚类大单体90～120份、膦酸酯单体4～6份、不饱和羧酸类小单体7～10份、引发剂0.7～1.3份、还原剂0.1～0.5份和链转移剂0.4～0.6份；所述膦酸酯单体主要由以下重量份的原料制成：催化剂0.1～0.15份、不饱和酸酐3～5份和双膦酸5～7份。所述的聚羧酸减水剂具有优异的减水性能和保坍性能，适应性强，对黏土具有一定的抵抗性。

技术领域

本发明涉及建材领域，具体而言，涉及一种膦酸酯改性聚羧酸减水剂及其制备方法。

背景技术

近年来，随着经济的不断发展，住房、桥梁、铁路和公路等建筑行业发展迅速，减水剂作为混凝土外加剂中不可或缺的一部分，需求量在逐渐增大。减水剂的主要功能是混凝土拌合物在坍落度保持不变的情况下，减少拌合过程中的用水量，提高混凝土拌合物的流变性，增加硬化混凝土的强度。

随着建筑行业的兴起，基建类工程剧增，砂石骨料消耗巨大，优质的砂石资源日益紧缺，采用劣质砂石会面临骨料含泥量大、杂质含量高等问题，而聚羧酸减水剂对砂石中的含泥量十分敏感，随着砂石中含泥量的增大，聚羧酸减水剂在使用时被黏土大量吸附，使得聚羧酸减水剂的分散性和保持性下降，导致混凝土流动性大幅下降。因此，如何有效解决聚羧酸减水剂与水泥、砂石之间日益严重的相容性、适应性问题，研制出一种在高含泥量复杂环境下，同样具有高适应性的聚羧酸减水剂，对混凝土外加剂和混凝土行业的发展都具有重要的意义。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的一个方面，涉及一种聚羧酸减水剂，主要由以下重量份的原料制成：

不饱和聚醚类大单体90～120份、膦酸酯单体4～6份、不饱和羧酸类小单体7～10份、引发剂0.7～1.3份、还原剂0.1～0.5份和链转移剂0.4～0.6份；

所述膦酸酯单体主要由以下重量份的原料制成：

催化剂0.1～0.15份、不饱和酸酐3～5份和双膦酸5～7份。

所述的聚羧酸减水剂，具有优异的减水性和保坍性，适应性强，对黏土具有一定的抵抗性。

根据本发明的另一个方面，本发明还涉及一种聚羧酸减水剂的制备方法，包括以下步骤：

将所述不饱和聚醚类大单体、所述膦酸酯单体、所述不饱和羧酸类小单体、所述引发剂、所述还原剂、所述链转移剂和水混合并进行第一反应；

所述膦酸酯单体的制备方法包括：将所述催化剂、所述不饱和酸酐和所述双膦酸的混合物于加热条件下进行第二反应。

所述的聚羧酸减水剂的制备方法简单，易于操作，制备得到的聚羧酸减水剂性能优异，能够适应多种场景。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

(1)本发明提供的聚羧酸减水剂，通过添加不饱和聚醚类大单体、膦酸酯单体和不饱和羧酸类小单体，使得到的聚羧酸减水剂表现出较好的保坍性能，提高了聚羧酸减水剂对水泥的分散性能，能够延缓水泥水化，对于含黏土较高的砂石材料，能抵抗黏土吸附，提升混凝土的和易性，对于砂石材料具有更加广泛的适应性。

(2)本发明制备的膦酸酯单体，在水泥浆的碱性环境中能逐渐水解出双膦酸基团，膦酸基团和水泥表面的Ca²⁺络合，可以延缓水泥水化，表现出较好的保坍性能，且膦酸基比羧酸基团优先吸附在水泥或蒙脱土表面，使得更多的羧基吸附于水泥表面，从而提高了聚羧酸减水剂对水泥的分散性能。

(3)本发明提供的聚羧酸减水剂的制备方法，安全可靠，工艺简单，容易操作，绿色无污染，利于工业化生产，制备得到的聚羧酸减水剂性能优异，有利于实际施工的顺利进行，减少水泥的用量，节约成本。

具体实施方式