[发明专利]一种高和易性双梳型两性聚羧酸减水剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高和易性双梳型两性聚羧酸减水剂及其制备方法，由HPEG、去离子水、引发剂、丙烯酸、衣康酸、阳离子单体K、还原剂、链转移剂和液碱制成，其中，阳离子单体由甲基丙烯酸二甲氨基乙酯和氯化苄经季铵化反应制成，HPEG、引发剂、丙烯酸、衣康酸、阳离子单体K、还原剂和链转移剂的质量比为100∶0.6‑0.8∶6‑12∶4‑8∶0.4‑1.2∶0.1‑0.2∶0.4‑0.8。本发明通过在分子结构中引入了阳离子，理论上可以保持共聚物伸展构象，引进的阳离子基团通过增加对水泥主要矿物C3S和C2S对减水剂吸附量，能提高其在混凝土中的分散减水能力。并且，阳离子侧链端基能吸附在泥土颗粒表面，降低了减水剂对泥土的敏感度，能起到抗泥的作用。

技术领域

本发明属于建筑外加剂技术领域，具体涉及一种高和易性双梳型两性聚羧酸减水剂及其制备方法。

背景技术

聚羧酸减水剂具有掺量低、减水率高、保坍性强、水泥颗粒分散性好及绿色环保等优点，被广泛应用于混凝土工程中。目前，市面上的聚羧酸减水剂产品大多数属于阴离子聚羧酸减水剂，其在实际应用中，常受水泥、砂石骨料等混合因素影响，表现为流动性能、保坍性能的明显降低，如何进一步提高现有聚羧酸产品的性能，同时兼顾产品适应性及稳定性，是该领域相关学者正在研究的课题。

水泥中的矿物成分比较复杂，既有带负Zeta电位的矿物成分如硅酸三钙(C₃S)和硅酸二钙(C₂S)，也有带正Zeta电位的矿物成分如铝酸三钙(C₃A)和铁铝酸四钙(C₄AF)。常规阴离子型PCEs主要吸附在显正电荷的C₃A、C₄AF，水泥很容易达到饱和吸附。同时，PCEs分子容易收到钙离子影响，形成蜷曲的分子构象，影响吸附速率，不利于水泥颗粒的分散。

发明内容

本发明目的在于克服现有技术缺陷，提供一种高和易性双梳型两性聚羧酸减水剂。

本发明的另一目的在于提供上述高和易性双梳型两性聚羧酸减水剂的制备方法。

本发明的技术方案如下：

一种高和易性双梳型两性聚羧酸减水剂，由HPEG、去离子水、引发剂、丙烯酸、衣康酸、阳离子单体K、还原剂、链转移剂和液碱制成，其中，阳离子单体由甲基丙烯酸二甲氨基乙酯和氯化苄经季铵化反应制成，HPEG、引发剂、丙烯酸、衣康酸、阳离子单体K、还原剂和链转移剂的质量比为100∶0.6-0.8∶6-12∶4-8∶0.4-1.2∶0.1-0.2∶0.4-0.8。

上述HPEG的结构式为CH₂＝CHCH₂O(CH₂CH₂O)_nH，其数均分子量为2300-2500g/cm³。

在本发明的一个优选实施方案中，所述季铵化反应的温度为58-62℃，时间为5-7h。

进一步优选的，所述季铵化反应的温度为60℃，时间为6h。

在本发明的一个优选实施方案中，所述甲基丙烯酸二甲氨基乙酯和氯化苄的摩尔比为1∶1。

在本发明的一个优选实施方案中，所述引发剂为过硫酸铵和/或过硫酸钾。

在本发明的一个优选实施方案中，所述还原剂为亚硫酸氢钠、维生素C、硫酸亚铁和葡萄糖中的至少一种。

在本发明的一个优选实施方案中，所述链转移剂为巯基乙酸、2-巯基丙酸、3-巯基丙酸和巯基乙醇中的至少一种。

在本发明的一个优选实施方案中，所述液碱的溶质为氢氧化钾和/或氢氧化钠。

进一步优选的，所述液碱的浓度为25-35wt％