[发明专利]一种改性缩聚型减水剂、其制备方法及其应用

说明书

本发明提供一种改性缩聚型减水剂、其制备方法及其应用。本发明所述改性缩聚型减水剂，是将稠环化合物进行醚化改性，生成稠环聚醚，然后将稠环化合物，稠环聚醚，和甲醛进行共聚，再对共聚后的产物进行酯化反应，引入羧酸基团，得到最终的改性缩聚型减水剂。本发明所述改性缩聚型减水剂对混凝土具有高效的减水效果，而且具有较好的抗黏土性和引气性，表现出与减水剂、引气剂、缓凝剂等较好的适应性。

技术领域

本发明涉及一种改性缩聚型减水剂、其制备方法及其应用，属于混凝土外加剂领域。

背景技术

混凝土减水剂是高性能混凝土不可缺少的外加剂，是指在混凝土及水泥用量不变的情况下，能减少拌和用水量的添加剂。它是用量最大、应用最广的混凝土外加剂，目前市场上使用最多的是萘系减水剂，还有脂肪族、氨基磺酸系和聚羧酸系减水剂等。

萘系减水剂掺入混凝土中，大量磺酸根离子会被吸附在水泥表面，从而使水泥表面带负电荷，由于负电荷之间的相互排斥作用使得水泥颗粒分散开，从而减少拌和时的用水量。中国专利CN 103382092 A提供了一种萘系减水剂的制备方法，先将萘与浓硫酸发生磺化反应，然后将磺化后的产物进行水解，除去磺化副产物，再加多聚甲醛和水进行缩合反应，最后将缩合产物中和，干燥。其中，萘与硫酸反应生成萘磺酸，提供了大量磺酸根离子，多聚甲醛使其聚合起来。

典型聚羧酸减水剂是一种具有表面活性的接枝共聚物，呈梳型结构，通常由主链和侧链两个组成。主链上一般含有大量的可电离羧基基团，羧酸主链吸附在水泥颗粒表面，使水泥颗粒间具有静电斥力，聚醚侧链提供空间位阻斥力，将水泥颗粒分散开，从而起到减水的作用。中国专利CN 103030334 A提供了一种聚醚型聚羧酸减水剂，将聚醚大单体、部分氧化剂和水混合均匀，然后将剩下的氧化剂、链转移剂、丙烯酸、水混合滴加，滴加完成后保温中和即成成品。其中，丙烯酸提供羧基基团，聚醚提供空间位阻。

发明内容

我们都知道萘系减水剂的减水效果不如聚羧酸系减水剂，因此本发明是根据上述两类减水剂不同减水作用机理的基础上，提供了一种改性缩聚型减水剂的制备方法及其应用。此减水剂是将稠环化合物进行醚化改性，生成稠环聚醚，然后将稠环化合物，稠环聚醚，和甲醛进行共聚，再对共聚后的产物进行酯化反应，引入羧酸基团。这样此减水剂既提供空间位阻效应，也提供羧基基团。因此，本发明所述改性缩聚型减水剂对混凝土具有高效的减水效果，而且具有较好的抗黏土性和引气性，表现出与减水剂、引气剂、缓凝剂等较好的适应性。

本发明提供了一种改性缩聚型减水剂，所述的改性缩聚型减水剂由第一稠环化合物、稠环聚醚、甲醛、酯化剂按照摩尔比1：(0.1～10)：(1.1～11)：(1.1～11)制备而得；

所述第一稠环化合物为1-萘酚、2-萘酚、9-羟基菲、1-羟基芘；

所述酯化剂为戊二酸酐、丁二酸酐、马来酸酐、邻苯二甲酸酐中的一种或几种的混合；

所述稠环聚醚为通式(A)所示的化合物，

通式中R为1-萘基、2-萘基、9-菲基、1-芘基，且n＝0～100；m＝0～100。

本发明所述稠环聚醚是由第二稠环化合物、催化剂、醚化剂按照摩尔比为1：(0.05～0.1)：(1～100)制得；

所述第二稠环化合物为1-萘酚、2-萘酚、9-羟基菲、1-羟基芘；

所述催化剂为氢氧化钾、氢氧化钠、醇钾、醇钠、金属钠；

所述醚化剂为环氧乙烷、环氧丙烷中的一种或者两种的混合物。

本发明还提供了一种改性缩聚型减水剂的制备方法，具体包括如下步骤：