[发明专利]一种可多元调控缓释型聚羧酸减水剂及其制备方法

说明书

本发明公开一种可多元调控缓释型聚羧酸减水剂，包括：聚氧乙烯醚、不饱和羧酸、功能单体、交联剂、链转移剂、引发剂、余量为水；其中，所述功能单体为丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酰胺组合而成；所述交联剂为一缩乙二醇二甲基丙烯酸酯、N，N'‑亚甲基双丙烯酰胺组合而成；所述引发剂为氧化还原体系。本发明通过自由基聚合得到聚羧酸减水剂，选择多种特定分子结构的酯类单体和酰胺类单体聚合，由于引入的酯基、酰胺自身分子不同，所处减水剂分子链中的化学结构位置不同，其水解速率也不同，通过水解速率不同分阶段产生羧基从而达到多元调控缓释的目的，从而使本发明所述聚羧酸减水剂具有较长的保坍效果。

技术领域

本发明属于减水剂领域，尤其涉及一种可多元调控缓释型聚羧酸减水剂及其制备方法。

背景技术

减水剂是一种化学外加剂，是现代混凝土必不可少的组分之一。聚羧酸减水剂的出现，扩大了混凝土的适用范围。聚羧酸减水剂具有减水率高、分子结构可设计、绿色环保等优点，促进了大体积混凝土、自密实混凝土、高强高性能混凝土的发展，现已成为研究的重点与热点。然而在遇到复杂多变的水泥、砂、石等材料时，聚羧酸类减水剂失去其高性能优势的现象会经常发生，如出现混凝土坍落度损失快、混凝土和易性差等问题。为提高聚羧酸减水剂的性能，已有大量团队对聚羧酸减水剂进行了研究，如：

中国CN201510456862.X号专利公开了一种抗泥保坍型聚羧酸减水剂及其制备方法。其由以下重量百分比的成分制备得到，32.5-33.6％不饱和聚氧乙烯醚；1.7-2.5％不饱和羧酸：3.25-3.36％功能单体；0.08-0.13％交联剂；0.12-0.32％氧化剂；0.09-0.17％还原剂； 0.03-0.06％链转移剂；0.86-1.22％碱性调节剂；60％水。对含泥量高的砂石具有较强的适应性，抗泥效果好，初始分散性大，且在成本和保坍性能方面具有较大的优势。该发明所述减水剂在使用过程中采用两种水解模式，在一定程度上能够提高聚羧酸减水剂的工作性能，但在强碱性的环境下聚羧酸减水剂的水解速度仍然较快，缓释效果较差。

中国CN201310239189.5号专利公开了一种聚羧酸型高保坍减水剂的常温合成方法，该方法以不饱和聚氧乙烯醚,不饱和羧酸以及能在水泥碱性环境下水解释放羧酸的不饱和缓释单体为原料，在常温环境下，用自来水合成出一种具有高保坍性能的聚羧酸减水剂。该发明所述聚羧酸减水剂制备工艺较简单，在一定条件下具有较强的保坍效果，但该发明所述聚羧酸减水剂对不同水泥体系不具有强的相容性，在不同的水泥体系中对混凝土拌合物的保坍效果差异较大。

目前聚羧酸减水剂在使用过程中仍然存在着较多的问题，如：普通的聚羧酸减水剂对混凝土骨料含泥量十分敏感，当含泥量较高时，泥沙层间结构能够吸附大量的减水剂分子，导致减水剂用于分散水泥颗粒的部分减少，分散性变差；普通的聚羧酸减水剂对无机盐离子的敏感性较高，在强碱性环境下，尤其是受钙离子的影响很大，不利于混凝土的分散；普通的聚羧酸减水剂还存在对不同水泥体系相容性问题，同种聚羧酸减水剂用于不同水泥体系中会表现出不同的分散性及分散性保持能力，此外，混凝土中除水泥之外的其他原材料，如粉煤灰、矿粉、石粉、和粘土等与聚羧酸减水剂也存在着相容性问题，导致聚羧酸减水剂的应用性能大大降低，不能解决坍落度损失的问题。因此，急需设计一种可多元调控缓释型聚羧酸减水剂及其制备方法以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种可多元调控缓释型聚羧酸减水剂及其制备方法，采用功能单体、丙烯酰胺、交联剂在引发剂和链转移剂的作用下，通过自由基聚合得到聚羧酸减水剂，选择多种特定分子结构的酯类单体和酰胺类单体聚合，由于引入的酯基、酰胺自身分子不同，所处减水剂分子链中的化学结构位置不同，其水解速率也不同，通过水解速率不同分阶段产生羧基从而达到多元调控缓释的目的，使本发明所述聚羧酸减水剂具有较长的保坍效果。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种可多元调控缓释型聚羧酸减水剂，由以下重量百分比的成分制备得到：