[发明专利]复合型聚羧酸减水剂

说明书

本发明涉及混凝土外加剂技术领域，具体涉及复合型聚羧酸减水剂，所述复合型聚羧酸减水剂，按照重量份数计，包括如下组分：缓释聚羧酸减水剂40‑50份、改性凹凸棒土10‑20份、消泡剂0.1‑0.5份和引气剂0.1‑0.5份，所述改性凹凸棒土由凹凸棒土通过壳聚糖、钛酸酯偶联剂和硅烷偶联剂共同改性制得，本发明具有缓释性能好、力学性能优异、减水率高、有效抑制了混凝土坍落度损失的优点。

技术领域

本发明涉及混凝土外加剂技术领域，具体涉及复合型聚羧酸减水剂。

背景技术

聚羧酸减水剂能有效提供混凝土的流动性，改善混凝土的和易性，广泛应用于地铁、桥梁、核电、水电等大型基础设施工程，已经成为混凝土减水剂行业的主流产品。由于混凝土原材料存在较大的差异，在高温天气或长时间、长距离运输时，混凝土坍落度会经常出现损失过快的现象。实际工程应用时，一般是通过复配葡萄糖酸钠、白糖、六偏磷酸钠等缓凝剂，但这些缓凝剂的加入并不能完全解决混凝土坍落度损失的问题，并且还可能导致混凝土的离析、滞后泌水、腐败变质等问题。

聚羧酸减水剂一般选择带不同基团的单体材料，按照分子设计原理通过加成反应，将可聚合结构单元合成预定结构和性能的减水剂。通常由2种以上的单体，与含磺酸基﹑酯基或其它基团的一些可聚单体通过自由基共聚反应合成，其化学分子结构中含有—COOH、—OH、—SOH和PEO及其它基团的结构单元。由于聚羧酸减水剂具有分子结构的可设计性，能通过不同结构单元的组合实现产品功能的剪辑，因此可以制备具有不同功能类型的产品。

缓释型聚羧酸减水剂是通过物理或化学的方式控制减水剂分子对水泥颗粒的分散作用进程，在一定时间内使减水剂分子对水泥颗粒的分散作用持续、缓慢进行。采用减水剂的混凝土在搅拌初期混凝土坍落度较小，但随着时间的延长，混凝土的坍落度会随之增大，缓释型减水剂的这种特点不但可以保持预拌混凝土长时间运输后的坍落度，也可以避免高温下长时间的运输造成的拌合水的蒸发，给施工单位带来了便利，从而提高施工的效率。

中国专利申请CN101205127A公开了一种徐放型聚羧酸系高性能减水剂的配方及其制造方法。配方包括酯化反应配方和聚合反应配方，酯化反应配方采用一部分顺丁烯二酸酐，分子量为600的聚乙二醇单甲醚，阻聚剂对苯二酚，催化剂对甲苯磺酸和浓硫酸为原料。在75℃下先加入顺丁烯二酸酐，分子量为600的聚乙二醇单甲醚，阻聚剂对苯二酚，催化剂对甲苯磺酸反应2小时，再加入浓硫酸继续恒温反应3小时。聚合过程是将剩余部分的顺丁烯二酸酐、烯丙基聚氧乙烯醚(聚合度为26)水加入到前面酯化反应釜中，将丙烯酸、甲基丙烯磺酸钠加水配成溶液，过硫酸铵加水配成溶液，分别滴加到反应釜中，滴加时间为2个小时，恒温反应1.5个小时，降温到50℃加液碱中和，得到徐放型聚羧酸系高性能减水剂。该发明采用马来酸酐做反应单体其水解速度很快，但缓释速度和性能仍不是很理想。

中国专利申请CN102040741A公开了一种用分子组装技术制备缓释型聚羧酸减水剂的方法。其工艺步骤分为两步，第一步为聚合反应，其原料配方为大单体、小单体、巯基乙酸和过硫酸铵，将原料配成水溶液，在50～100℃下，将上述溶液滴加到水中，继续反应得到组装前体；第二步将组装前体在50～70℃下，加入组装剂，搅拌加入氢氧化钠，得到缓释型聚羧酸减水剂。这种减水剂对混凝土原材料品质的波动，具有非常优异的适应性，但该减水剂在混凝土中使用时减水剂掺量较高。

另外，一般的聚羧酸减水剂在使用过程中还存在以下问题：普通的聚羧酸减水剂存在对不同水泥体系相容性问题。同一种聚羧酸减水剂用于不同水泥体系时，会表现出不同的分散性及分散性保持能力，不仅初始流动度不同，流动度随时间变化规律也不相同。对某种水泥表现出良好流动性和流动性保持能力的聚羧酸减水剂，应用于其它水泥时，则有可能表现出流动度损失过快，或者流动度随时间增加的现象，所以聚羧酸减水剂存在与水泥相容性的问题。此外，混凝土中除水泥之外的其它原材料，如粉煤灰、矿粉、石粉和粘土等与聚羧酸减水剂也存在着相容性问题。在实际应用中，混凝土原材料对聚羧酸减水剂应用性能的影响非常显著。

因此，利用开发一种能解决上述技术问题的复合型聚羧酸减水剂是非常必要的。