[发明专利]一种减缩防冻型聚羧酸系减水剂及其制备方法

说明书

本发明属于建筑材料技术领域，特别涉及一种减缩防冻型聚羧酸系减水剂及其制备方法，以六碳环氧乙烷大单体、改性丙烯酸、过硫酸铵、甲基丙烯酸甲酯、醇胺类化合物、pH调节剂、硝酸钠、水化硅酸钙晶核、海泡石粉和水为原料，制备得到减缩防冻型聚羧酸系减水剂，能够对水泥颗粒产生分散作用，减缓水泥混凝土的坍落度经时损失，耗能低，储存稳定，对生产施工人员及环境危害小。

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，具体涉及一种减缩防冻型聚羧酸系减水剂及其制备方法。

背景技术

聚羧酸系减水剂是目前混凝土减水剂的主要品种，由于合成大单体的科技进步，其合成生产温度已从10年前的150℃以上，降低到目前的30℃左右。然而，我国北方地区冬季气温低，碰到限电限产的情况，加热设备启动不了，无法正常生产聚羧酸系减水剂。另外，聚羧酸系减水剂多为缓凝型，北方气温较低时，混凝土工程或混凝土制品生产中掺加聚羧酸系减水剂，则混凝土的早期强度难以达到人们的要求，导致拆模时间长，无法在短期内起吊，严重影响了生产周期。再者，尽管掺加聚羧酸系减水剂的混凝土其收缩率小于掺萘系减水剂者，但收缩率仍比不掺者大，收缩开裂的风险无法消除，因此，研制开发一种减缩防冻型聚羧酸系减水剂具有重要的意义。

申请号为201811219234.X的中国专利，公开了一种制备遥爪聚羧酸系减水剂的方法，将含多元醇羟基化合物与甲基哌啶类化合物在催化剂作用下，得到引发剂氮氧稳定自由基。再将三聚氰酸类衍生物和催化剂加入烷基氧化乙烯进行聚合反应，制得不饱和聚醚大单体。最后将不饱和聚醚大单体、不饱和苯胺类单体和链转移剂在氮氧稳定自由基作用下发生NMRP反应，通过该方法制备的减水剂，具有提高混凝土早期强度及增韧性能特点。

申请号为201210559558.4的中国专利，公开了本发明提供的一种聚羧酸系减水剂的制备方法，由去离子水、聚氧乙烯醚、羧酸衍生物单体、催化剂、引发剂、链转移剂、结构改性剂、碱液组成，改善了合成条件，改善了产品分散保持性。

现有技术中，聚羧酸系减水剂的加入能够有效的改善产品的分散性能，但在低温下使用存在收缩开裂的风险。

发明内容

为了解决上述存在的技术问题，本发明提供了一种减缩防冻型聚羧酸系减水剂及其制备方法，以六碳环氧乙烷大单体、改性丙烯酸、过硫酸铵、甲基丙烯酸甲酯、醇胺类化合物、pH调节剂、硝酸钠、水化硅酸钙晶核、海泡石粉和水为原料，制备得到减缩防冻型聚羧酸系减水剂，能够对水泥颗粒产生分散作用，减缓水泥混凝土的坍落度经时损失。

本发明解决上述问题的技术方案如下：

一种减缩防冻型聚羧酸系减水剂，由以下重量份数的原料制得：六碳环氧乙烷大单体15～30份、改性丙烯酸5～10份、过硫酸铵0.5～2.0份、甲基丙烯酸甲酯1～3份、醇胺类化合物0.2～0.4份、pH调节剂0.5～2.0份、硝酸钠2～6份、水化硅酸钙晶核2～6份、海泡石粉1～3份、余量为水；

所述改性丙烯酸结构式为：

本发明具有如下有益效果：

1.六碳环氧乙烷大单体与丙烯酸和甲基丙烯酸甲酯，在过硫酸铵的引发作用下，进行聚合，形成以丙烯酸和甲基丙烯酸甲酯为主链，六碳环氧乙烷大单体为支链的梳状分子；

2.通过聚合形成主链的甲基丙烯酸甲酯，其酯键会在水泥浆体的碱性作用下大约2h后发生断裂，暴露出羧酸基，羧酸基带负电，容易吸附在水泥颗粒上，对水泥颗粒产生分散作用，恢复水泥浆体的流动性，减缓水泥混凝土的坍落度经时损失；

3.成功的将苯环及大环多醚引入至聚羧酸分子长侧链，苯环及大环多醚的存在能够有效发挥空间位阻作用，对相邻的水泥颗粒产生排挤，增大排斥效果，产生隔离效应；大环多醚的环状结构的存在能够进一步与水泥颗粒中带正电荷的钙离子络合。

具体实施方式