[发明专利]一种高保塌型聚羧酸减水剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于混凝土外加剂的研究与制造技术领域，具体涉及一种高保塌型聚羧酸减水剂及其制备方法。

技术背景

我国自2001年聚羧酸减水剂产品应用于上海磁悬浮工程以来，从技术与市场的使用量可以看出发展非常迅速。聚羧酸系减水剂的应用趋势是从过去的重大工程重点部位的应用向一般重大工程、普通工程应用，由高强度等级、特殊功能混凝土逐步向普通工程混凝土中应用发展。

新疆处于西部建设快速发展地区，建筑工程大规模投入建设，混凝土需求不断增加，相应外加剂使用量需求也不断增加，随着国家环保要求的不断提高，聚羧酸减水剂的使用份额也日趋增加，原有萘系减水剂逐渐由聚羧酸产品替代已成为一种趋势。由于新疆气候、地理环境等因素束缚，工地现场距离搅拌站现场路途遥远，这就要求混凝土的保塌时间相应增加。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种高保塌型聚羧酸减水剂，可有效解决类似新疆地区由于气温高，运输时间长等不利因素导致的混凝土塌落度损失严重的问题。

本发明的目的是这样实现的：一种高保塌型聚羧酸减水剂，所述减水剂由下述组分材料按照质量百分比配制而成：聚醚单体15-20％、乙二醇二乙酸酯4-9％、链转移剂3-5％、氨基磺酸4-9％、亚硫酸氢钠2.5-5.5％、偶氮二异丁腈1-2％、氢氧化钠2-5％以及余量的去离子水。所述的聚醚单体为甲基烯丙醇聚氧乙烯醚TPEG或烯丙基聚氧乙烯醚APEG。所述的链转移剂为巯基乙醇、巯基乙酸、异丙醇中的一种。

上述的高保塌型聚羧酸减水剂的制备方法包括下述步骤：(1)将聚醚单体和适量的去离子水加入反应釜中，均匀搅拌，使聚醚单体完全溶解于去离子水后，升温至60±2℃，备用；

(2)向步骤(1)中加入亚硫酸氢钠和乙二醇二乙酸酯，继续搅拌30min，完全分散后加入偶氮二异丁腈和氨基磺酸，升温至80±2℃，反应30min，备用；

(3)向步骤(2)中加入链转移剂，链转移剂分5次加入反应釜中，时间间隔为10min；

(4)步骤(3)中加入链转移剂后，继续反应3h，然后，冷却至室温，加入用适量的去离子水溶解氢氧化钠进行调节溶液pH值为7.0；最后，补加去离子水至上述组分材料各组分比之和为百分之百，继续搅拌30min，即可获得高保塌型聚羧酸减水剂。

有益效果：本发明研制的高保塌型减水剂，其分子中支链的磺酸基团在水泥颗粒表面形成一层保护膜，可有效阻止水化，延长水泥凝结时间，当固相体积增加所产生的结晶压力达到一定数值时，保护膜就会局部胀裂，水和离子的扩散失去阻碍，水化就能得以继续进行。2.5-3h塌落度经时损失可控制在20-30mm，在保证混凝土工作性不变的情况下，可有效解决高温条件下，长距离运输时塌落度损失严重的问题。

具体实施例

表1为实施例A、B、C、D、E及F的配比

表1

上述实施例A-F所述的高保塌型聚羧酸减水剂的制备方法包括下述步骤：

(1)将聚醚单体和适量的去离子水加入反应釜中，均匀搅拌，使聚醚单体完全溶解于去离子水后，升温至60±2℃，备用；

(2)向步骤(1)中加入亚硫酸氢钠和乙二醇二乙酸酯，继续搅拌30min，完全分散后加入偶氮二异丁腈和氨基磺酸，升温至80±2℃，反应30min，备用；

(3)向步骤(2)中加入链转移剂，链转移剂分5次加入反应釜中，时间间隔为10min；

(4)步骤(3)中加入链转移剂后，继续反应3h，然后，冷却至室温，加入用适量的去离子水溶解氢氧化钠进行调节溶液pH值为7.0；最后，补加去离子水至上述组分材料各组分比之和为百分之百，继续搅拌30min，即可获得高保塌型聚羧酸减水剂。

实施效果验证

按照GBT 8076-2008《混凝土外加剂》试验选用P.042.5水泥，粉煤灰(一级)、矿粉双掺，C30混凝土配合比，本发明产品A、B、C、D、E、F与市售聚羧酸减水剂进行对比实验，初始坍落度及1小时、2小时、3小时坍落度结果如表2所示。

表2

结论：对比实验可看本发明产品用量0.2％，市售产品用量0.25％时，本发明产品A、B、C、D、E、F在相同配合比，相同原材料的情况下初始塌落度相同，1小时以内本发明产品塌落度没有损失，2小时塌落度损失不明显，3小时塌落度损失可控制在20-30mm，说明本产品的保塌能力十分显著，而且28天抗压强度可提高20％以上，大大提高了混凝土的性能，保障了施工现场的质量。