[发明专利]一种聚羧酸超塑化剂

说明书

技术领域

本发明属于混凝土外加剂技术领域，涉及到砂浆及混凝土用超塑化剂，更具体地说是涉及到一种聚羧酸超塑化剂。

背景技术

随着现代混凝土技术的发展，高性能混凝土在工程建筑中的应用越来越广泛，聚羧酸超塑化剂作为当前最新一代的化学外加剂，为混凝土提供了良好的流动性和流动保持性，成为了制备高性能混凝土不可或缺的组分。现有的聚羧酸超塑化剂主要是采用丙烯酸类、丙烯酰胺类小单体与不饱和烷基聚醚共聚得到，丙烯酸类、丙烯酰胺类小单体空间位阻较小，容易聚合，但由于单体空间位阻较小，吸附在水泥颗粒表面后也会降低水泥颗粒与颗粒之间的空间阻力，不利于聚羧酸超塑化剂的分散性和分散保持性。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种聚羧酸超塑化剂，其是由占单体总质量60%-95%份的烷基不饱和聚醚A、5%-30%份的不饱和羧酸单体B、0.5%-5.0%的N-乙烯基吡咯烷酮以及0%-20%的可聚合单体C在40°-100°水溶液中，在引发剂和链转移剂存在的条件下共聚得到；

其中：单体A为通式（A）所表示的化合物：

                                                 

通式（A）中：n为0、1、2、3；m为1-120的任意整数；R₁表示氢或甲基；R₂O为2-8个碳原子的氧化烯基及其混合物，R3为氢、1-6个碳原子的烷基或其混合物；

不饱和羧酸单体B为：丙烯酸、甲基丙烯酸、丁烯酸、衣康酸、衣康酸酐、马来酸、马来酸酐、富马酸的一种，二种或多种混合物；

可聚合单体C为:丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸二甲氨基乙酯、丙烯酸二乙氨基乙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、甲基丙烯酸二乙氨基乙酯、丙烯腈、烯丙基磺酸钠、甲基烯丙基磺酸钠、对苯乙烯磺酸钠、丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2甲基丙磺酸或其盐、丙烯磺乙酯、甲基丙烯磺乙酯、羟甲基丙烯酰胺、醋酸乙烯酯中的一种或几种混合。

所述的聚羧酸超塑化剂，其引发剂包括热分解引发剂和氧化还原引发剂。热分解引发剂包括过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠、双氧水或者叔丁基过氧化氢的一种或几种混合；氧化还原引发剂是采用热分解引发剂和还原剂共同组成，其中热分解引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠、双氧水或者叔丁基过氧化氢的一种或几种混合，还原剂为亚硫酸氢钠、亚硫酸氢钾、焦亚硫酸钠、次磷酸、次磷酸钠、次磷酸钾、吊白块、抗坏血酸和抗坏血酸钠中的一种或几种混合。

所述的聚羧酸超塑化剂，加入到反应体系中的热分解引发剂用量为单体总质量的0.1%-10.0%，加入到反应体系中的还原剂用量为单体总质量的0%-8%。

所述的聚羧酸超塑化剂，所用的链转移剂为异丙醇、巯基乙醇、巯基乙酸、2-巯基丙酸、3-巯基丙酸和十二硫醇中的一种或几种混合，链转移剂用量占单体总质量的0.2%-8.0%。

所述聚羧酸超塑化剂，其不饱和烷基聚醚A可以是异丁烯醇聚氧乙烯基醚HPEG、异戊烯醇聚氧乙烯基醚TPEG中的一种或几种混合。

所述的聚羧酸超塑化剂是在40°-100°的水溶液中共聚得到，共聚反应时间为2-10小时，共聚反应结束后，可以根据需要选择调节产品的pH值或者不调节。如果选择调节pH值，所用的中和试剂为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、胺或有机胺以及他们的水溶液。

所述的聚羧酸超塑化剂其重均分子量为10000-200000。

由于本发明中引入了N-乙烯基吡咯烷酮单体，其分子链上吡咯烷酮内酰胺环的存在增大了聚羧酸超塑化剂分子的空间位阻，从而降低了水泥颗粒之间的接触，为混凝土提供了良好的分散性和分散保持性，并能显著改善混凝土的工作性能。

具体实施案例

通过以下实施案例对本发明进一步进行描述，但不对本发明产生任何限制。

在实施例中用到了下面所列的缩写：

A1_：异丁烯醇聚氧乙烯基醚HPEG（平均乙氧基加成数54）

A2：异戊烯醇聚氧乙烯基醚TPEG（平均乙氧基加成数23）

A3：异戊烯醇聚氧乙烯基醚TPEG（平均乙氧基加成数90）

B1：丙烯酸

B2：马来酸酐

C1：2-丙烯酰胺-2甲基丙磺酸

C2：丙烯酰胺

实施案例1