[发明专利]一种氨基磺酸盐减水剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种氨基磺酸盐减水剂及其制备方法，是在现有氨基磺酸盐减水剂的基础上，还含有对苯醌结构单元。本发明方法所述的氨基磺酸盐减水剂，其低掺量下的减水性能有所提高，而高掺量下的减水性能基本不变，掺量敏感性显著降低，在应用中易于控制掺量，不易出现离析泌水状况，提升了适应性。

技术领域

本发明涉及混凝土外加剂领域，具体涉及一种氨基磺酸盐减水剂以及制备该减水剂的方法。

背景技术

混凝土是目前世界上用量最大的建筑材料，已被广泛应用于各类工程之中。现代混凝土通常由砂、石、水泥、矿物掺和料(粉煤灰、矿粉等)和外加剂混合，加水搅拌，硬化而成。其中，减水剂是用量最大、应用最广的混凝土外加剂。减水剂的作用是能明显减少拌和混凝土时所加入的水量，同时提高混凝土新拌时的流动性能和硬化后的强度，从而提高工程质量。

目前广泛使用的减水剂，按照其化学成分分类主要有：木质素磺酸盐减水剂、萘系减水剂、脂肪族减水剂、氨基磺酸盐减水剂、聚羧酸减水剂。氨基磺酸系高效减水剂由于减水率高、保坍性能好、生产工艺简单，是当前广泛使用的高效减水剂之一。

氨基磺酸盐减水剂是一种单环芳烃高效减水剂，主要由对氨基苯磺酸(盐)、苯酚类化合物和醛类化合物在酸性或碱性条件下缩合而成。它是一种非引气型的减水剂，较低掺量下减水率就可达25％以上。但在应用过程中，此类减水剂对掺量比较敏感，若掺量过低，混凝土坍落度太小，流动性达不到施工要求，若减水剂掺量稍大，则容易使混凝土离析泌水，在施工中很难掌握合适的掺量。

在实际应用中，经常将氨基磺酸盐减水剂与萘系减水剂、木质素磺酸盐减水剂等复配使用，以降低掺量敏感性，防止混凝土离析泌水。但是所复配的减水剂的减水或保坍能力一般都不如氨基磺酸盐减水剂，导致复配后减水剂的总体减水和保坍性能下降，难以满足某些高要求工程的需要。

专利CN103965417B公开了一种木质素磺酸盐改性氨基磺酸系高效减水剂制备方法，其在普通的氨基磺酸盐减水剂的合成中，加入木质素磺酸盐、丙烯酸为共聚物，制得木质素磺酸盐改性氨基磺酸系高效减水剂。该发明克服了氨基磺酸盐系减水剂对掺量过于敏感的缺点，提高了保水性和适应性。

专利CN104961375B公开了一种含有竣基的改性氨基磺酸盐高效减水剂的制备方法。其在氨基磺酸盐减水剂合成工序中加入了含羧基的水杨酸进行改性，所制备的含有竣基的改性氨基磺酸盐高效减水剂用于混凝土时，混凝土泌水率比掺加了普通氨基磺酸盐减水剂的混凝土明显降低。

现有技术虽然在降低氨基磺酸盐减水剂的掺量敏感性，提高保水性和适应性方面有了一些进展，但这些技术都要引入其他共聚单体，增加了制造的复杂性。

发明内容

本发明的目的是在于提供一种氨基磺酸盐减水剂以及制备该减水剂的方法。所制备的氨基磺酸盐减水剂具有更低的掺量敏感性，便于施工人员调节减水剂掺量，防止混凝土离析泌水。

本发明的氨基磺酸盐减水剂包含以下结构单元：

至少一个由通式(I)表示的对氨基苯磺酸(盐)结构单元，和

至少一个由通式(II-1)表示的酚类结构单元，以及

至少一个对苯醌结构单元(II-2)。

其中X相同或不同，并代表H、Na或K；

其中R¹相同或不同，并代表H、OH或NH₂。

本发明的氨基磺酸盐减水剂中，结构单元(I)：[(II-1)+(II-2)]的摩尔比通常为1：(1.5～2.5)。

本发明的氨基磺酸盐减水剂中，结构单元(II-1)：(II-2)的摩尔比通常为1：(0.02～0.1)。