[发明专利]一种树枝状早强型聚羧酸减水剂及其制备方法

说明书

本发明公开一种树枝状早强型聚羧酸减水剂及其制备方法，属于建筑材料外加剂技术领域，一种树枝状早强型聚羧酸减水剂，包括以下重量份数的各组分：不饱和聚醚大单体300～400份，对苯二胺为核的树枝状大分子单体10～20份，不饱和羧酸单体25～35份，催化剂0.1～0.5份，配体0.8～1.5份，液碱8～15份，水100～200份；本发明的树枝状早强型聚羧酸减水剂采用ATRP法制备，本发明通过对苯二胺为核的树枝状大分子单体和ATRP法的配合作用，制备出早强效果显著的早强型聚羧酸减水剂。

技术领域

本发明属于混凝土外加剂技术领域，具体涉及一种树枝状早强型聚羧酸减水剂及其制备方法。

背景技术

早强型减水剂是一种兼顾减水和提高早期强度的混凝土外加剂，因其能够加快水泥水化进程、有效缩短凝结时间、加快混凝土的施工进度、提高预制混凝土制品模板的周转率，具有广阔的应用前景。早强型减水剂适用于现浇和预制混凝土、预应力钢筋混凝土及外掺粉煤灰混凝土，对普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥和火山灰硅酸盐水泥等也均有较好的适应性；适用于自然养护的混凝土工程及制品，在房屋结构快速补强，地下混凝土结构渗漏修复，水泥混凝土路面、桥面、机场跑道、码头、港口等工程道路抢修中发挥重要作用。

目前，早强型减水剂主要包括两种：一种是由早强组分和普通减水剂复配而成；另一种是本身具有早强功能的减水剂。如盖广清等人联合开发了一种WCZ型混凝土超早强剂，该超早强剂由萘系减水剂、硫酸钠等复合而成；当掺量为水泥质量的2.5％时，减水率为15.2％，常温下抗压强度比1d为188％，3d为171％，28d为113％，混凝土的3d强度即可达到基准混凝土28d的强度。但是从该早强剂的制备方法仅仅是在减水剂的基础上通过简单地复配而制得，并没有从减水剂的分子结构上进行改进，减水剂与早强剂复配时还易出现相容性差的问题；此外，由于大部分混凝土都需要和钢筋混用，含硫酸离子等的无机盐的引入导致钢筋表面锈蚀，使得混凝土的耐腐蚀性能下降。又如中国专利CN101205128A公开了一种早强型聚羧酸系高性能减水剂及其制造方法，通过将聚合度为37和54的烯丙基聚乙二醇醚、丙烯酸、丙烯酰胺和甲基丙烯磺酸钠进行五元共聚得到，可大幅度提高混凝土的早期强度，加快混凝土的施工进度；但是由于烯丙基聚乙二醇醚的聚合活性不足，会残留在合成的早强型聚羧酸减水剂中，造成减水剂的减水率低，并且残留的烯丙基聚乙二醇醚还会显著延长混凝土的凝结时间，影响产品使用性能。又如中国专利CN105645810A公开了一种早强型聚羧酸系高性能减水剂及制备方法，由甲基烯丙基聚氧乙烯醚、丙烯酸、马来酸酐、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、甲基丙烯磺酸钠、引发剂、链转移剂等组成，混凝土凝结时间明显缩短，能显著提高混凝土早期强度，对钢筋无锈蚀作用，无碱集料反应；但是单纯通过小分子的酰胺和磺酸基团能起到的早强效果有限。

因此，从分子设计角度、减水剂的合成、结构和作用机理等方面进行研究，开发出一种早强效果好、材料适应性强的早强型聚羧酸减水剂具有重要意义。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明的目的之一是提供一种树枝状早强型聚羧酸减水剂，具有早强效果显著，提高混凝土早强强度，材料适应性广等优点。

为实现上述目的，本发明的具体技术方案如下：

一种树枝状早强型聚羧酸减水剂，包括以下重量份数的各组分：

不饱和聚醚大单体300～400份，对苯二胺为核的树枝状大分子单体10～20份，不饱和羧酸单体25～35份，催化剂0.1～0.5份，配体0.8～1.5份，液碱8～15份，水100～200份；

所述对苯二胺为核的树枝状大分子单体的结构式如下：