[发明专利]一种绿色环保高性能聚羧酸减水剂及其合成方法

说明书

技术领域

本发明属于减水剂领域，涉及一种聚羧酸减水剂，具体涉及一种高性能聚羧酸减水剂及其合成方法。

背景技术

聚羧酸减水剂是一种具有梳型结构的水溶性聚合物，由于其分子结构可设计性和优越的应用性使其在混凝土建筑行业备受关注，是当前高分子应用领域的一个热点。通过改变聚羧酸减水剂合成工艺的单体种类、配比、引发体系、聚合温度，在聚合物分子中引入多种、不同比例的功能基团，来实现其在混凝土应用中减水性、保坍性、适应性、和易性等性能的调整。从聚羧酸减水剂的发展至今，主要分为两种酯型和醚型，由于醚型工艺简单、生产周期短、成本低、产品减水率高，但是其保坍型和适应性有待提高。

专利CN101792282A公开了一种聚羧酸减水剂的制备方法，制备的聚羧酸减水剂具有较高的减水剂率，但是需要在高温条件下聚合，工艺能耗高，条件不易控制，合成过程中综合成本高。专利CN104530325A公布了一种适应性好、保坍性好的醚类聚羧酸减水剂的制备方法，但是该减水剂掺量高，综合成本高。

发明内容

本发明针对现有的聚羧酸减水剂减水率、保坍性、适应性、以及合和工艺能耗、操作简易性等方面的问题与不足，提出了一种绿色环保、减水率高、保坍性好、适应性强、工艺简单的的聚羧酸减水剂及其合成方法。

本发明所要解决的第一个技术问题是提供绿色环保高性能聚羧酸减水剂的合成方法，该合成方法具体包括以下步骤：

(1)在反应器中加入75～90重量份的聚醚大单体A1、1～4重量份双氧水、90～100重量份水，温度10～50℃条件下，搅拌混合均匀；

(2)配制A液：将5～15重量份不饱和羧酸或酸酐单体A2、0～5重量份不饱和磺酸单体A3、以及20～30重量份水，加到单口烧瓶中，混合均匀，标记为A液；

(3)配制B液：将0.1～1.0重量份还原剂、0.2～1重量份分子量调节剂、以及20～30重量份水，加入单口烧瓶中，混合均匀，标记为B液；

(4)在搅拌条件下，向步骤(1)的反应器中同时均匀地滴加A液和B液，A液滴加2～3h，B液滴加3～4h，滴加完成后，保温1～3h，加入氢氧化钠水溶液调节pH至6～7，得到高性能聚羧酸减水剂。

其中，上述绿色环保高性能聚羧酸减水剂的合成方法中，步骤(1)所述的聚醚大单体A1为丙烯醇聚氧乙烯醚、异戊烯醇聚氧乙烯醚和甲基烯基聚氧乙烯醚中的至少一种。

其中，上述绿色环保高性能聚羧酸减水剂的合成方法中，步骤(2)所述的不饱和羧酸或酸酐单体A2为丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、马来酸和马来酸酐中的至少一种。

其中，上述绿色环保高性能聚羧酸减水剂的合成方法中，步骤(2)所述的不饱和磺酸单体A3为对苯乙烯磺酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、丙烯磺酸钠和甲基丙烯磺酸钠中的至少一种。

其中，上述绿色环保高性能聚羧酸减水剂的合成方法中，步骤(3)所述的分子量调节剂为巯基乙酸、巯基丙酸、巯基丁酸、巯基丙酸甲酯和巯基丙酸乙酯中的至少一种。

其中，上述绿色环保高性能聚羧酸减水剂的合成方法中，步骤(3)所述的还原剂为维生素C或者吊白块。

其中，上述绿色环保高性能聚羧酸减水剂的合成方法中，步骤(1)所述双氧水中H₂O₂的含量为25.0～30.0wt％。

其中，上述绿色环保高性能聚羧酸减水剂的合成方法中，步骤(4)所述氢氧化钠水溶液中NaOH的含量为23～26wt％。

本发明所要解决的第二个技术问题是提供由上述合成方法制备得到的绿色环保高性能聚羧酸减水剂。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明方法采用低温聚合，在聚合过程中利用聚合放热自然升温，无需加热与降温，节约大量热能，加料过程自动控制，节约大量劳动力。本发明产品聚羧酸减水剂具有高减水、保坍性好、适应性强、和易性好的特点。

具体实施方式

本发明提供了绿色环保高性能聚羧酸减水剂的合成方法，该合成方法具体包括以下步骤：

(1)在反应器中加入75～90重量份的聚醚大单体A1、1～4重量份双氧水、90～100重量份水，温度10～50℃条件下，搅拌混合均匀；所述的聚醚大单体A1为丙烯醇聚氧乙烯醚、异戊烯醇聚氧乙烯醚和甲基烯基聚氧乙烯醚中的至少一种；