[发明专利]一种含膦聚羧酸减水剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种含膦聚羧酸减水剂及其制备方法。由下列重量份数的组份采用氧化还原的自由基聚合工艺制成：异戊二烯聚氧乙烯醚100份，组分R8～30份，组分R17.5～14.5份，组分R20.25～1份，链转移剂0.17～1份；引发剂0.6～3.5份，水106～180份。本发明在聚羧酸减水剂中引入膦酸盐结构，有效提高聚羧酸减水剂的保坍能力，为解决长效保坍问题提供了一种可靠的稳定的解决方案；整个工艺采用氧化还原的自由基聚合工艺，聚合温度较低，制备工艺简单设备要求低，易于放大控制生产；且成本低廉，安全环保。

技术领域

本发明属于化学合成技术领域，尤其属于混凝土外加减水剂合成制备技术领域，特别涉及一种含膦聚羧酸减水剂及其制备方法。

背景技术

混凝土外加剂作为混凝土的“第五组分”越来越得到大家的重视，随着施工技术要求的不断提升，对混凝土外加剂的性能要求也随之提升。因为在适当的材料及配合比设计下，想要提升混凝土的工作性能只能依靠混凝土外加剂的特性来达成。在中国经济持续发展的今天，城市化建设及省会城市的发展扩张越来越快，交通越来越拥堵，而城市周边混凝土商品搅拌站的位置却相对固定，绝大多数的建设工程用的混凝土都是使用混凝土搅拌车运送。因此施工需求预拌混凝土需要90～120min坍落度损失很小甚至不损失，部分情况下要求180min仍然有较好的施工性能，通常采用添加缓凝剂的方法来改善混凝土的保坍性能。此类物质多为糖类和柠檬酸盐类的物质，虽然混凝土的性能得以改善，但是在后期的养护过程中容易发生开裂强度增长缓慢等施工问题。如果减水剂本身就具有很优越的保坍性能，那么缓凝组分就可以减少用量甚至不需要添加，也能满足施工对混凝土的坍落度损失、强度、流动性等指标的需求。具有高减水率、低坍损、高强、超高强特点的高性能混凝土是混凝土发展方向。

作为混凝土外加剂的核心主成分减水剂，传统萘系、三聚氰胺系等高效减水剂的坍落度变化大，生产工艺能耗大污染环境，不能满足混凝土施工和可持续发展的要求。聚羧酸系高性能减水剂作为新一代产品，安全环保必然逐步取代传统的减水剂，对聚羧酸减水剂的分子可设计性能是全球科研工作者十分看重的特点，也不断引入各种基团考察聚羧酸的性能变化。近年来含膦基团的聚羧酸是大家研究的重点，有文献报道磷酸盐在聚羧酸对水泥颗粒的水化过程中有所不同，影响混凝土早期强度的钙矾石晶体的形貌发生了变化，变得更为细密，直接效果就是混凝土的坍落度保持能力增强，而且研究表明含膦酸盐的聚羧酸能够对不同水泥有更好的适应性。

发明内容

本发明根据现有技术的不足公开了一种含膦聚羧酸减水剂及其制备方法。本发明要解决的问题是提供一种能提升聚羧酸的保坍能力，对不同水泥有更好适应性的减水剂及其制备方法。

本发明通过以下技术方案实现：

含膦聚羧酸减水剂，其特征是由下列重量份数的组份制成：

异戊二烯聚氧乙烯醚100份，组分R8～30份，组分R17.5～14.5份，组分R20.25～1份，链转移剂0.17～1份；引发剂0.6～3.5份，水106～180份；

所述异戊二烯聚氧乙烯醚分子量为1600-3200；

所述组分R是N,N二亚甲基膦酸胺基丁基马来酸酯，分子量365，结构式如下：

所述组分R1为丙烯酸、甲基丙烯酸中的一种或者两种的混合物；

所述组分R2为抗坏血酸、吊白块、亚硫酸氢钠、草酸中的一种或几种的混合物。

进一步选用分子量为1600或2400或3200的异戊二烯聚氧乙烯醚。

进一步所述链转移剂为巯基乙酸、巯基丙酸、十二烷基硫醇中的一种或几种的混合物。

进一步所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠、双氧水、高锰酸钾中的一种或几种的混合物。

上述链转移剂用量为所有有效反应物质的0.15%～3%。