[发明专利]一种早强型聚羧酸系减水剂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种早强型聚羧酸系减水剂及其制备方法，合成过程中引入具有减水功能的异戊烯醇聚氧乙烯醚、3‑烯丙氧基‑1‑羟基丙烷磺酸和具有早强功能的单体甲酸_·丙烯酸二甲氨基乙酯、3‑丙烯酰氧基‑2‑羟丙基三甲基氯化铵、N‑羟乙基‑N'‑丙烯酰脲，以及具有保坍功能的单体甲氧基乙氧基乙基丙烯酸酯，反应结束后用具有早期强度的三乙醇胺和具有后期强度的三异丙醇胺中和。合成的该早强型聚羧酸系减水剂对水泥具有突出的快分散、高分散、快水化功能，混凝土中掺入该早强型减水剂增强效果明显，不仅早期强度大幅度提高，而且后期强度能稳定发展，达到混凝土强度高、耐久性好。

技术领域

本发明属于混凝土外加剂合成技术领域，具体涉及一种早强型聚羧酸系减水剂及其制备方法。

背景技术

聚羧酸系高性能减水剂因具有分散性好，减水率高，掺量低，坍落度保持性强，收缩率低，生产过程无“三废”产生，绿色环保等优点，倍受人们的广泛关注。近年来，聚羧酸系高性能减水剂在以上基础设施建设中得到了广泛应用，发挥了重要作用。目前我国建筑业高速发展，尤其是雄安新区建设发展较快，雄安新区要建成国际一流、绿色、现代、智慧新城，90％以上的建筑将应用绿色装配式建筑，为其他城市建设树立可复制式的“雄安模式”建筑技术。装配式建筑就需要大量的预制构件，影响预制构件生产效率的关键是对早强型聚羧酸减水剂的大量需求。早强型聚羧酸减水剂确实有加快水泥水化、缩短静停时间、明显提高早期强度、减少预制构件的蒸养时间、加速混凝土模板周转、提高生产效率等功效。西卡公司专门为预制构件研究出了一种早强减水剂，具有较好的示范作用。而我国对早强型聚羧酸减水剂的研究也有报道，但实际应用效果不理想，因此，对早强型聚羧酸减水剂的研究及开发迫在眉睫，研究开发早强型聚羧酸系减水剂具有非常重要意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种早强型聚羧酸系减水剂，合成过程中引入具有减水功能的单体、具有早强功能的单体及具有保坍功能的单体，优化减水剂对水泥增强效果，以提高混凝土早期强度和后期强度。本发明的另一目的是提供一种早强型聚羧酸系减水剂的制备方法

本发明的技术方案是：早强型聚羧酸系减水剂，在合成过程中引入具有减水功能的分子量M＝5000大分子量单体异戊烯醇聚氧乙烯醚、3-烯丙氧基-1-羟基丙烷磺酸和具有早强功能的单体甲酸·丙烯酸二甲氨基乙酯、3-丙烯酰氧基-2-羟丙基三甲基氯化铵、N-羟乙基-N'-丙烯酰脲及具有保坍功能的单体甲氧基乙氧基乙基丙烯酸酯，反应结束后用具有早期强度的有机碱三乙醇胺和具有后期强度的有机碱三异丙醇胺中和，合成出早强型聚羧酸系减水剂。

本发明早强型聚羧酸系减水剂的制备方法，分两步反应完成：

第一步：甲酸·丙烯酸二甲氨基乙酯的制备

将定量的甲酸及等质量的去离子水加入到1000mL四口烧瓶中，于15℃恒温搅拌下用蠕动泵滴入与甲酸等摩尔量丙烯酸二甲氨基乙酯。15℃温度下反应1.5h后，加入去离子水使其固含量为50％(质量)，即得甲酸·丙烯酸二甲氨基乙酯水溶液。

第二步：早强型聚羧酸系减水剂的制备