[发明专利]一种硅烷改性聚合物混凝土抑泥剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及混凝土高性能外加剂制备和应用技术领域，尤其涉及一种能够有效缓解泥土对混凝土带来负面影响的硅烷改性聚合物混凝土抑泥剂及其制备方法。

背景技术

由于混凝土行业的飞速发展，对原材料的消耗日益增大，优质砂石严重紧缺，高含泥量的劣质砂石越来越多，泥土通过对聚羧酸减水剂的大量吸附以及自身膨胀吸水严重影响混凝土工作性能。首先，当砂石中泥土含量较高时，聚羧酸减水剂减水率会大幅度降低，混凝土流动性急剧下降，坍落度损失很快，可运输的时间大为缩短，很难保证混凝土的运输、泵送和施工要求。其次，骨料砂石中泥土含量较多时，还会降低水泥与骨料之间的粘结强度，从而导致混凝土抗压、收缩、抗折、耐磨等性质受到不利影响。专利CN102358763A提出一种用于抑制粘土副作用的外加剂制备方法，这种外加剂通过竞争吸附作用降低粘土对聚羧酸减水剂的吸附，对粘土有一定的的抑制作用，但其与粘土的作用方式为静电吸附作用，这种靠静电作用的物理吸附，其普适性和稳定性均有其局限性，吸附能力较弱，在泥土上吸附不牢固，因此对粘土的抑制性能不强，作用效果有限。

发明内容

为了克服现有技术存在的问题，本发明提出了一种硅烷改性聚合物混凝土抑泥剂及其制备方法，制备出的硅烷改性聚合物抑泥剂是一种低分子量线型共聚物，可以与泥土通过化学键合的作用进行化学吸附，对泥土的吸附量大，吸附牢固，吸附后还可以进一步对泥土起到分散作用，提高混凝土体系的流动性能，其与聚羧酸减水剂复配使用具有强烈的竞争吸附优势，能明显降低泥土对聚羧酸减水剂的吸附，有效缓解泥土在混凝土中带来的不利影响。

本发明的技术方案为：

所述一种硅烷改性聚合物混凝土抑泥剂，其特征在于：所述硅烷改性聚合物混凝土抑泥剂的分子式为：

其中a为H或CH₃，b为CH₃或CH₂CH₃。

所述一种制备硅烷改性聚合物混凝土抑泥剂的方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：将1-3质量份的不饱和硅烷单体和1.5-5.5质量份的不饱和磺酸盐单体溶于由45-60质量份的去离子水以及70-110质量份的异丙醇组成的混合溶液中，搅拌溶解，制得基础溶液，并将基础溶液温度调整为70℃～90℃；将33-36质量份的不饱和羧酸单体溶于9-11质量份的去离子水中，搅拌溶解，制得不饱和羧酸单体溶液；将2.1-3.5质量份的过硫酸类引发剂溶于14-16质量份的去离子水中，搅拌溶解，制得引发剂溶液；

步骤2：保持基础溶液温度为70℃～90℃，并向基础溶液中滴加制得的不饱和羧酸单体溶液和引发剂溶液，其中不饱和羧酸单体溶液在80分钟-100分钟范围内滴完，引发剂溶液在100分钟-120分钟范围内滴完；滴加完毕后，保温反应2-3小时，然后冷却至室温；

步骤3：调节步骤2反应后的溶液pH值为7～8；再将溶液中异丙醇蒸馏回收，剩余得到的液体为硅烷改性聚合物混凝土抑泥剂水溶液。

进一步的优选方案，所述一种制备硅烷改性聚合物混凝土抑泥剂的方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：将1质量份的不饱和硅烷单体和1.5质量份的不饱和磺酸盐单体溶于由45质量份的去离子水以及70质量份的异丙醇组成的混合溶液中，搅拌溶解，制得基础溶液，并将基础溶液温度调整为70℃；将33质量份的不饱和羧酸单体溶于9质量份的去离子水中，搅拌溶解，制得不饱和羧酸单体溶液；将2.1质量份的过硫酸类引发剂溶于14质量份的去离子水中，搅拌溶解，制得引发剂溶液；

步骤2：保持基础溶液温度为70℃，并向基础溶液中滴加制得的不饱和羧酸单体溶液和引发剂溶液，其中不饱和羧酸单体溶液在80分钟滴完，引发剂溶液在100分钟滴完；滴加完毕后，保温反应2小时，然后冷却至室温；

步骤3：调节步骤2反应后的溶液pH值为7～8；再将溶液中异丙醇蒸馏回收，剩余得到的液体为硅烷改性聚合物混凝土抑泥剂水溶液。

进一步的优选方案，所述一种制备硅烷改性聚合物混凝土抑泥剂的方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：将2质量份的不饱和硅烷单体和3.5质量份的不饱和磺酸盐单体溶于由52质量份的去离子水以及90质量份的异丙醇组成的混合溶液中，搅拌溶解，制得基础溶液，并将基础溶液温度调整为80℃；将34.5质量份的不饱和羧酸单体溶于10质量份的去离子水中，搅拌溶解，制得不饱和羧酸单体溶液；将2.8质量份的过硫酸类引发剂溶于15质量份的去离子水中，搅拌溶解，制得引发剂溶液；