[发明专利]一种低温合成聚羧酸减水剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种低温合成聚羧酸减水剂及其制备方法。

背景技术

各种工业与民用建筑、公路铁路桥梁、机场跑道、矿井建设、水工结构、海洋开发、地热工程以及军事等许多工程的建设都离不开混凝土，与其它建筑材料相比，混凝土具有原材料易得、适用范围广、能量损耗低、使用寿命长等特点。

近年来混凝土材料性能大幅度地提高和建筑施工技术的迅速发展，混凝土向高性能化和多功能化的方向发展,要求混凝土具有高工作性、高强度、高耐久性，并能满足在许多特殊情况下的应用。随着为满足实际建筑工程的需求，聚羧酸减水剂得到越来越多的应用，其产品的优劣直接影响到基础设施混凝土工程质量的好坏、耐久性和使用寿命。

聚羧酸可以按照聚合物分子剪裁设计原则，通过自由基共聚合反应将可聚合结构单元合成预定结构与性能的减水剂，通常由含羧酸基、磺酸基、酯基和聚氧化乙烯基等一些具有不饱和基团的单体通过自由基共聚反应合成。可以对于单体聚合物转化率、聚合物分子构象、分子量的控制等研究，通过调整单体组分及其之间的比例关系、选取高反应活性单体和引发剂等，最终得到能满足特殊需求的含有理想分子结构的聚羧酸主链、侧链，并使其具有一定电荷密度及分子构象分子结构的聚合物。

目前生产聚羧酸减水剂所使用的聚醚原材料主要是聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯、烯丙基聚氧乙烯基醚、甲基烯丙基聚氧乙烯基醚、异戊烯基聚氧乙烯基醚，这些聚醚原材料的使用，使得近年来的国内的聚羧酸的合成技术水平显著提升。随着技术的不断发展，新聚醚单体的产品和种类也不断涌现，如双端烯基聚氧乙烯基醚、聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚醚等，但由于与丙烯酸类衍生物的自由基聚合的活性匹配、聚醚本身在混凝土多相体系中的引气质量等问题，使得合成聚羧酸减水剂的混凝土适应性较差，即现有的聚羧酸减水剂还不能有效适应上述新聚醚原材料。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术缺陷，提供一种低温合成聚羧酸减水剂。

本发明的另一目的在于提供上述低温合成聚羧酸减水剂的制备方法。

本发明的具体技术方案如下：

一种低温合成聚羧酸减水剂，其原料包括如下重量份的组分：

不饱和聚醚150～250重量份、不饱和羟基酯2～30重量份、1～2重量份乙烯基醚1～2重量份、丙烯酸10～30重量份、质量浓度30～35％的氢氧化钾溶液2～10重量份、链转移剂0.5～2重量份、低温还原剂0.2～0.8重量份、甲醛合次硫酸氢钠0.1～0.5重量份、抗坏血酸0.1～0.5重量份、质量浓度30～35％的过氧化氢溶液1～5重量份、七水合硫酸亚铁0.01～0.1重量份、质量浓度30～35％的氢氧化钠溶液12～20重量份和去离子水240～340重量份；

不饱和聚醚的分子式为CH₂＝CR₁-O-(CH₂)_m-(CH₂CH₂O)_n-(CH₂CH₂CH₂O)_pH，其中，R₁为H或CH₃，m为1～6的整数，n为23～90的整数，p为0～5的整数；

不饱和羟基酯为丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯或甲基丙烯酸羟丙酯。

乙烯基醚为乙二醇单烯丙基醚、乙烯基正辛醚、乙烯基十二烷基醚、2-乙基己基乙烯基醚或乙烯基二乙二醇醚。

在本发明的一个优选实施方案中，其原料由如下重量份的组分组成：

不饱和聚醚150～250重量份、不饱和羟基酯2～30重量份、1～2重量份乙烯基醚1～2重量份、丙烯酸10～30重量份、质量浓度30～35％的氢氧化钾溶液2～10重量份、链转移剂0.5～2重量份、低温还原剂0.2～0.8重量份、甲醛合次硫酸氢钠0.1～0.5重量份、抗坏血酸0.1～0.5重量份、质量浓度30～35％的过氧化氢溶液1～5重量份、七水合硫酸亚铁0.01～0.1重量份、质量浓度30～35％的氢氧化钠溶液12～20重量份和去离子水240～340重量份。

在本发明的一个优选实施方案中，所述链转移剂为2-巯基乙醇、2-巯基乙酸、3-巯基丙醇或3-巯基丙酸。

在本发明的一个优选实施方案中，所述的低温还原剂为2-羟基-2-亚磺酸基乙酸、2-羟基-2-亚磺酸基乙酸二钠盐、2-羟基-2-磺酸基乙酸或2-羟基-2-磺酸基乙酸二钠盐。