[发明专利]一种高性能减水剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及混凝土外加剂技术领域，更具体地说，它涉及一种高性能减水剂，同时还涉及及其高性能减水剂的制备方法。

背景技术

混凝土是基本的建筑材料，随着我国建设标准的提高，高强高耐久混凝土愈发普及而重要，作为混凝土组分之一的混凝土外加剂，特别是混凝土高效减水剂得到了广泛的应用。目前的减水剂主要有：萘系、三聚氰胺系，以及氨基磺酸盐系等，缺点主要包括：其配制的混凝土粘度大，泵送困难，不利施工。

高效减水剂减水率可达20％以上，主要是萘系、三聚氰胺系和以及氨基磺酸盐系等。萘系减水剂是我国目前生产量最大，使用最广的高效减水剂(占减水剂用量的70％以上)，常被用于配制大流动性、高强、高性能混凝土。

单纯掺加萘系减水剂的混凝土坍落度损失较快。现有申请号为201310747129.4的中国专利公开了一种萘系聚羧酸保塌型减水剂，虽然解决了这一技术问题，但是萘系减水剂与水泥适应性还需改善，这是由于水泥与减水剂的适应性问题已经成为困扰混凝土工作者的一个难题，影响外加剂的应用效果和推广应用。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种高性能减水剂，其与水泥有着非常好的适应性，本发明的另一目的在于提供所述高性能减水剂的制备方法。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种高性能减水剂，其分子结构式为：

其中，R₁、R₂、R₃、R₄、R₅、R₆为H或碳数为1～4的烷基，a、b、c为重复单元的链节数，分子量为2000万～3000万。

水泥与减水剂的适应性包括三个方面：一、初始工作性(坍落度、扩展度)；二、是否有明确的饱和点；三、工作性损失情况。水泥与减水剂适应时：减水剂在常用掺量下能够达到它自身的减水率，没有离析和泌水现象，坍落度随时间变化损失相应较小，对混凝土的强度等性能无负面影响；不适应时：初始坍落度小，坍落度损失快，离析，泌水，外加剂用量增加。

作为本发明的优选实施方式，所述的高性能减水剂的制备方法包括如下步骤：将结构式I的化合物、结构式II的化合物、结构式III的化合物、甲醛和溶剂加入反应器中，加入引发剂，在压力为0.5MPa下，于100～110℃反应2～3小时，即得所述高性能减水剂；

其中，R₁、R₂、R₃、R₄、R₅、R₆为H或碳数为1～4的烷基。

上述所述方法中，缩聚反应的压力、温度和时间对聚合有极大的影响，通过大量实验研究表明，本发明中聚合反应的条件为最优选条件。

作为本发明的优选实施方式，所述结构式I的化合物、结构式II的化合物与结构式III的化合物的摩尔比为1∶0.5～1.5∶1.5～2.5。

作为本发明的优选实施方式，所述结构式I的化合物与甲醛的摩尔比为：1∶1.5～2。

作为本发明的优选实施方式，所述溶剂为甲醇、乙醇、丙醇中的至少一种。

作为本发明的优选实施方式，所述引发剂为硫酸、硫酸铵、过硫酸铵、次硫酸铵中的至少一种。

本发明和现有技术相比所具有的有益效果：

1.本发明采用手性分子制备的高性能减水剂和水泥具有良好的适应性；

2.本发明采用(R)-联萘酚衍生物制备减水剂，具有诸多优点，这是由于联萘酚及其衍生物是一类不含手性中心但具有C₂对称轴的不对称化合物，联萘酚及其衍生物具有刚性骨架但能随C₂对称轴翻转，能在不同位置上修饰不同的基团以及分子轴不对称但有高度稳定性的手性构型。即本发明所述的高性能减水剂具有刚性和高度的稳定性。

3.此外，由于(R)-联萘酚衍生物具有较高的活性，所以本发明所述的高性能减水剂和水泥具有更好的适应性。

附图说明

图1为结构式I化合物的合成过程；

图2为结构式I化合物的核磁氢谱谱图。

具体实施方式

为更好的说明本发明的目的、技术方案和优点，下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例一：

本实施例所述高效能减水剂采用以下方法制备而成：