[发明专利]一种高和易性聚羧酸减水剂单体的制备方法

说明书

本发明公开了一种高和易性聚羧酸减水剂单体的制备方法，该方法包括如下步骤：①含羟基苯环的不饱和酯的合成；②含苯环的大单体的制备；③和易性单体的合成。本发明是以对羟基苯甲酸与不饱和烯醇在酸性催化剂条件下得到含羟基苯环的不饱和酯起始剂，起始剂再与环氧化物分两步开环聚合生成粗单体，再将含有苯环结构的粗单体磺化制得带有磺酸基团的单体，该单体制成的聚羧酸减水剂由于苯磺酸基团结构的存在，在保持常规PCE原有性能的基础上，提高混凝土工程结构的强度和工程结构耐久性要求，同时磺酸基团能稳定吸附胶水泥颗粒表面，可有效延缓水化反应，增强中低强度等级的混凝土中的分散保坍效果，也提高混凝土拌合物的和易性。

技术领域

本发明属于聚羧酸减水剂单体合成技术领域，涉及一种高和易性聚羧酸减水剂单体的制备方法。

背景技术

随着社会建设的发展，工程越来越大、工程结构越来越复杂，工程结构对混凝土拌合物工作性的要求也越来越高，同时混凝土大部分都是泵送混凝土，泵送混凝土是在泵的推动下沿管道进行运输和浇筑的混凝土，因此，对混凝土的要求除了满足设计规定的强度、耐久性等性能外，还需要提高混凝土拌合物的和易性。使混凝土具有良好的流动性和保水性。混凝土的和易性主要包括三个方面即流动性、粘聚性及保水性。流动性是指新拌混凝土在自重或机械振捣的作用下，能产生流动，并均匀密实地填满模板的性能；粘聚性是指新拌混凝土的组成材料之间有一定的粘聚力，在施工过程中，不易发生分层和离析等现象的性能；保水性则是指新拌混凝土具有一定的保水能力，在施工过程中不致产生严重泌水现象的性能。

一般来说，在配制混凝土时，如采用级配良好的集料和合理的砂率，混凝土和易性较易得到保证。但是近年来受环保压力的影响，天然砂石开采逐渐被限制，优质的天然砂石越来越少，级配差、泥含量和有害杂质高等问题更是广泛的出现。与此同时，机制砂也存在着质量管理与控制制度缺失、生产成本压力大、加工工艺和加工设备不足以及母岩品种和质量参差不齐等情况。这些因素严重影响了混凝土的流动性、粘聚性及保水性等和易性能。因此，有一些学术论文和专利开始关注和研究混凝土和易性的改善方法。

陆智明等(陆智明，曾石娇，邓焕友，仲以林，韦朝丹.一种显著改善混凝土和易性及保坍性能的聚羧酸系高性能减水剂的合成及性能研究[J].广东建材，2020，(9)：4-8.)以乙二醇单乙烯基聚乙二醇醚、丙烯酸、异构酯体(德国科莱恩)为聚合单体，通过自由基共聚，在侧链上引入具有特殊结构的异构酯化单体，使其具有良好的和易性。

万甜明等(万甜明，凌超，杨志飞.低泌水高和易性保坍型聚羧酸减水剂的合成研究[J].新型建筑材料，2021，(2)：18-22.)采用新型2+2结构大单体乙二醇单乙烯基聚氧乙烯醚、丙烯酸、丙烯酸羟丙酯和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸为主要原料，在水溶液中采用低温引发体系进行自由基聚合，制得一种低敏感高和易性保坍型聚羧酸减水剂。

黄振等(黄振，杨勇，王涛，夏正奕，周栋梁.新型混凝土和易性改善剂的合成及性能研究[J].新型建筑材料，2021，(10)：100-103.)以丙烯酸、2-烯丙基-2-甲基丙磺酸、N，N-二甲基丙烯酰胺及异戊烯醇聚氧乙烯醚为共聚单体，偶氮二异丁脒盐酸盐为引发剂，通过水溶液自由基共聚合成了一种与聚羧酸减水剂相容性好、能显著改善混凝土离析泌水现象的和易性改善剂。

专利公开号为CN105271883A一种减水型复合改性淀粉增稠剂、其制备方法及其应用中提到对麦芽糊精分子进行醚化改性后，再引入了磺酸基团。利用功能性基团制成混凝土外加剂，添加到混凝土中使混凝土增稠从而提高混凝土和易性。

对比论文及专利提高聚羧酸减水剂和易性的主要措施是用某种物质与聚羧酸减水剂母液进行复配，或用醋酸乙烯酯、聚丙二醇二丙烯酸酯、乙二醇单乙烯基聚乙二醇醚、功能性酯类、丙烯酰胺或2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸等与丙烯酸、聚醚大单体进行自由基共聚反应，在制备减水剂的合成工艺中引进功能性原料解决问题，而本发明是通过分子结构设计将功能性集团链接到单体上，使单体具有功能性，从而使合成的减水剂有了提升混凝土和易性的能力。

发明内容