[发明专利]一种缓释型聚羧酸系减水剂、其制备方法和使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，尤其涉及一种缓释型聚羧酸系减水剂、其制备方法和使用方法。

背景技术

随着建筑行业的发展，工程应用中对减水剂的要求逐步提高，满足不同施工要求及应用特性的聚羧酸系减水剂是研究重点。由于我国地域辽阔、季节变化明显、混凝土原材料差异大，新拌混凝土坍落度损失过大一直是困扰正常施工迫切需要解决的问题。当混凝土拌合物必须长时间运输，尤其在气候炎热时，应尽可能地保持在初始的坍落度水平，以保证混凝土的顺利运输，泵送和浇筑工作，避免向混凝土中加水的错误做法。

缓释型聚羧酸系减水剂具有缓慢释放其分散作用的特性，可以达到使混凝土流动性逐渐增大的效果，既能防止新拌混凝土的泌水，又能确保混凝土施工时具有良好的工作性能，并且可以避免高温运输造成的混凝土坍落度损失过快现象，保证了混凝土的工作性能、力学性能和良好的耐久性能，是符合特殊施工要求的新型聚羧酸系减水剂。且由于缓释型聚羧酸系减水剂缓慢吸附的特性，混凝土浆体中的有效减水剂分子会不断地补充已吸附并被水化物覆盖的减水剂分子，缓释型聚羧酸系减水剂较保坍型聚羧酸系减水剂对原材料的适应性有所提高。缓释型聚羧酸系减水剂可以与坍落度损失较大的聚羧酸系减水剂复配使用，拌合初期混凝土流动度由初始流动性好但坍落度损失大的减水剂提供，而后期流动性则由缓释型减水剂提供，从而配制出流动性保持较好的混凝土。另外，缓释型聚羧酸系减水剂还可配制低坍落度保持型混凝土，应用于水利大坝等工程中。

缓释型聚羧酸系减水剂目前应用还比较少，日本触媒、德国巴斯夫相继研发出了缓释型聚羧酸系减水剂，国内也有企业对缓释型聚羧酸系减水剂进行了一定的开发，例如上海台界、北京罗拉、另外西南科技大学也通过双金属氧化物制备出了缓释型聚羧酸系减水剂，但缓释效果不理想，难以满足施工要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服了现有的聚羧酸系减水剂缓释效果不理想的缺陷，提供一种新的缓释型聚羧酸系减水剂及其制备方法和使用方法。本发明根据聚羧酸系减水剂的吸附分散作用机理，通过控制主链上羧酸基团的数量来控制聚羧酸系减水剂在水泥颗粒上的吸附速率，实现缓慢释放分散作用以及流动度保持性好。本发明的制备方法工艺简单，操作方便。

本发明提供了一种缓释型聚羧酸系减水剂，其包括如下以重量份计的原料组分：100份不饱和聚醚DD-417、6～9份丙烯酸、0～1.80份甲基丙烯酸、9.50～19.50份丙烯酸羟乙酯、0～5.40份丙烯酸羟丙酯、0.90～1.10份双氧水、0.20～0.40份L-抗坏血酸、0.55～0.95份巯基乙酸、0.05～0.45份巯基丙酸、0～8份氢氧化钠和185～205份水。

在本发明中，所述的不饱和聚醚DD-417为市售产品，生产厂家为上海东大化学有限公司，其数均分子量为1200～2400。所述的不饱和聚醚DD-417是甲基烯丁基聚氧乙烯醚，在聚合过程中形成侧链，产生空间位阻作用，防止水泥颗粒凝聚，保持分散性。长侧链的聚羧酸系减水剂具有较好的流动度保持性，而短侧链的聚羧酸系减水剂具有较高的分散能力。不饱和聚醚DD-417可与丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯发生聚合反应，引入羧基和酯键；羧基里有两个能生产氢键的基团，一个是-OH，一个是C=O，分子内氢键的生成和存在使外加剂分子的立体梳型结构得以生成和保持稳定，起到改变外加剂物理化学性质的作用，对减水剂分子分散水泥颗粒起到促进作用，具有减水、缓凝及保坍等作用；酯键在碱性环境下能水解为羧酸等亲水型基团，在逐渐的水解反应过程中这些亲水基团持续地对水泥颗粒进行吸附、分散，减小坍落度损失。双氧水和L-抗坏血酸形成氧化还原体系，作为低温引发剂，使各单体参与聚合反应。巯基乙酸和巯基丙酸作为链转移剂，控制合成减水剂的分子量。氢氧化钠用来调节反应产物溶液的pH值，使合成的减水剂性能稳定，适用于各项工程。

其中，所述双氧水中过氧化氢的浓度为本领域常规浓度，一般为30wt%。

其中，所述丙烯酸的用量较佳地为6.50～8份。所述甲基丙烯酸的用量较佳地为0.35～1.45份。所述丙烯酸羟乙酯的用量较佳地为12～17份。所述丙烯酸羟丙酯的用量较佳地为1.35～4.05份。所述双氧水的用量较佳地为0.95～1.05份。所述L-抗坏血酸的用量较佳地为0.25～0.35份。所述巯基乙酸的用量较佳地为0.65～0.85份。所述巯基丙酸的用量较佳地为0.15～0.35份。所述氢氧化钠的用量较佳地为2～6份。所述水的用量较佳地为190～200份。上述份皆为重量份。