[发明专利]一种减水与保坍兼顾的聚羧酸系减水剂

说明书

技术领域

本发明属于混凝土外加剂领域，具体涉及一种减水与保坍兼顾的聚羧酸系减水剂。

背景技术

聚羧酸高性能减水剂在高性能混凝土中发挥着重要作用，其减水率高，分散性能好，保坍能力强，绿色环保，因此倍受学术界关注，聚羧酸高性能减水剂在铁路、公路、桥梁、隧道、水电、海港、机场、码头、民用等重大工程中得到大力推广。

目前聚羧酸减水剂向高减水和高保坍两个方向发展，使用过程中需要将减水剂和保坍剂进行复配使用来满足现场工作的需要。由于我国水泥种类繁多，集料质量地区差异较大，在现场需多次调整减水剂和保坍剂的比例来保证混凝土的质量。这无疑给现场工作人员带来大量的工作和很大的不便，这就需要开发一种减水与保坍兼顾的聚羧酸减水剂来简化现场实验工作。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提供一种减水与保坍兼顾的聚羧酸系减水剂，简化现场实验工作。

本发明解决其技术问题采用的技术方案：一种减水与保坍兼顾的聚羧酸系减水剂，其包括按质量份计的以下组分：

异戊烯醇聚氧乙烯醚大单体100份，

不饱和羧酸或酸酐6-20份，

不饱和磺酸或其盐类单体3-10份，

不饱和羧酸酯类单体2-10份，

氧化剂0.2-1份，

还原剂0.05-0.3份，

链转移剂0.08-0.6份，

氢氧化钠2-6份。

进一步的改进，其制备方法包括以下步骤：

步骤1）在一定温度下，将异戊烯醇聚氧乙烯醚大单体加入去离子水中，搅拌使其全部溶解；

步骤2）向步骤1）所得溶液中加入氧化剂并搅拌使其混合均匀；

步骤3）待步骤2）所得溶液温度恒定后，向溶液中同时滴加A液和B液，A液为还原剂及链转移剂的混合液，每小时滴加30-50mL，滴加时间为2-2.5h，B液为不饱和羧酸、酸酐、磺酸或其盐类单体、不饱和羧酸酯的水溶液，每小时滴加20-30mL，滴加时间为1.5-2h；

步骤4）滴加完毕后，熟化1-2h；

步骤5）将步骤4）所得溶液降温至40℃，加入氢氧化钠溶液，调整pH值至5-7，即得减水与保坍兼顾的聚羧酸减水剂。

进一步的改进，所述异戊烯醇聚氧乙烯醚大单体，不饱和度大于0.37，重均分子量为2000-3000。

进一步的改进，所述不饱和羧酸或酸酐为丙烯酸、甲基丙烯酸或马来酸酐中的至少一种；所述不饱和磺酸及其盐单体为烯丙基磺酸钠、甲基丙烯磺酸钠、苯乙烯磺酸钠、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸或2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠中的至少一种；所述不饱和羧酸酯为丙烯酸甲酯、丙烯酸羟乙酯或丙烯酸羟丙酯中的至少一种。

进一步的改进，所述氧化剂为过硫酸钾、过硫酸铵、过氧化氢或高锰酸中的至少一种。

进一步的改进，所述还原剂为亚硫酸氢钠、亚硫酸钠、维生素C、硫酸亚铁、次亚磷酸钠或硫代硫酸钠中的至少一种。

进一步的改进，所述链转移剂为巯基乙酸、2-巯基丙酸、3-巯基丙酸或甲基烯丙基磺酸钠中的至少一种。

进一步的改进，所述氢氧化钠采用质量浓度为40%的氢氧化钠水溶液。

进一步的改进，所述制备方法中步骤5）加入氢氧化钠后所有溶质相对于水的质量浓度控制在50-70%。

进一步的改进，所述各步骤在恒温50-60℃下进行。

本发明有益的技术效果是：本发明制备的聚羧酸减水剂不仅含有羧基、磺酸基多种亲水性基团，使其具有良好的分散性和减水性，同时又引入了具有缓释功能的酯基官能团，使其在水泥浆强碱条件下逐步水解，徐徐释放出羧酸，这样既保证了混凝土初期的坍落度，又能保证混凝土后期没有坍落度损失。

具体实施方式

为了使本发明的技术手段和操作流程简单明了，下面做进一步的阐述。

实施例1：

将分子量2400的异戊烯醇聚氧乙烯醚大单体360g放入180g的去离子水中，在60℃搅拌溶解，待其完全溶解加入1.40g的双氧水。将1.0g巯基乙酸和0.55g维生素C在120g去离子水中溶解，混合均匀，得到A液。将33g丙烯酸、25g丙烯酸羟乙酯和65g去离子水混合得到B液。双氧水加入15min后，保持温度为60℃，同时滴加A液和B液，其中A液滴加2.5h，B液滴加2h。滴加完毕后，保温lh，之后降温至40℃，加入10g质量分数40%的氢氧化钠溶液，加自来水调整溶液浓度为60%，即得到本发明的聚羧酸系减水剂。