[发明专利]一种促凝早强型聚羧酸超塑化剂及其制备方法

说明书

一种促凝早强型聚羧酸超塑化剂及其制备方法，聚羧酸超塑化剂是由下述质量份数的原料制成的：聚氧乙烯醚大单体70～80份，还原剂、水性引发剂1～1.5份，去离子水40～50份，A料液，B料液；A料液由丙烯酸7～9份、促凝早强单体即不饱和醇胺酯0.1～2份、不饱和酰胺0.1～1份、去离子水15～25份混合而成；B料液由还原剂Y 0.08～0.15份、链转移剂0.3～0.5份、去离子水18～28份混合而成。制备方法：将聚氧乙烯醚大单体、还原剂以及去离子水投入反应釜内，升温，搅拌；在反应釜内加入水性引发剂，滴加A料液和B料液，滴加完成后，保温反应，降至室温，加入液碱调节pH值至7。本发明有效提高了混凝土早期强度，缩短了混凝土凝结时间。

技术领域

本发明涉及一种混凝土外加剂，尤其涉及一种聚羧酸超塑化剂，具体是一种促凝早强型聚羧酸超塑化剂，属于建筑材料技术领域。本发明还涉及一种聚羧酸超塑化剂的制备方法，具体是一种促凝早强型聚羧酸超塑化剂的制备方法。

背景技术

预制构件因其施工速度快、节约人力、改善施工现场环境、经济效益好的特性逐渐在市场得到广泛的应用。在预制构件生产中往往要求快速的模板周转，这往往就需要混凝土具有很高的早期强度。通常做法是：增加水泥用量，掺早强无机盐，提高蒸养温度。增加水泥用量带来的是生产成本的增加，掺无机盐通常需要的掺量很高并且会带来后期强度的下降，提高温度需要更高的能耗。人们开始关注从分散剂的角度来提升混凝土早期强度。

本发明通过采用高分量的长侧链合成，能有效促进水泥早期水化，产生更为致密和细小的水化产物。在主链引入不饱和醇胺，其会因为水泥的碱性环境水解，释放出醇胺，其会进一步加速水化起到凝结催化剂的作用，同时还能保护部分羧基起到保持坍落度损失的效果。主链接枝部分酰胺基团，因为N的存在，早期水化能得到促进效果从而得到早期强度。因为没有引入的都是有机官能团，其不会影响水化产物矿相改变，后期强度不会出现下降的情况。

发明人检索到以下相关专利文献：CN101066853公开了一种聚醚类超早强型混凝土超塑化剂，采用如下步骤制备：1)水性自由基共聚反应：由84～94％单体a，5％～15％单体b和1～3％单体c在水性介质中发生自由基共聚反应；2)中和反应：共聚反应结束后，在共聚物中加入由通式(5)或通式(6)所示的烷氧基有机胺d进行中和反应，将共聚物的pH值调整为6.0～7.5。CN101085701公开了一种用于预制构件混凝土泵送的超塑化剂，由单体a、单体b、单体c和改性的单体d自由基共聚反应制得，所述改性的单体d由单体d和纳米SiO₂反应制得；所述的超塑化剂的粘均分子量控制在30000～80000。CN101357834公开了一种早强型聚羧酸超塑化剂，它是由四种单体在60℃～95℃水溶液中、自由基引发剂和链转移剂存在的条件下共聚而得。在聚合物分子链上引入新的聚合单体，形成新的聚合物分子结构，来提高聚羧酸超塑化剂的减水率和早期增强能力。CN107602773A公开了一种用于油井水泥的聚羧酸分散剂及其制备方法，该聚羧酸分散剂为以丙烯酸、N-乙烯基吡咯烷酮、衣康酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、乙烯基磺酸钠、乙烯基苯磺酸钠以及烯丙基聚乙二醇为单体的共聚物；烯丙基聚乙二醇的重均分子量为300～2400；以单体的总质量为100％计，丙烯酸的质量百分比为0.5％～20％，N-乙烯基吡咯烷酮的质量百分比为0.5％～15％，衣康酸的质量百分比为0.5％～10％，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的质量百分比为5％～60％，乙烯基磺酸钠的质量百分比为0.5％～30％，乙烯基苯磺酸钠的质量百分比为0.5％～30％，烯丙基聚乙二醇的质量百分比为20％～70％；聚羧酸分散剂的重均分子量为5000～250000。CN103406067A公开了一种聚羧酸分散剂及其制备方法与应用。所述聚羧酸分散剂由1.0～3.0重量份含有羧基的不饱和单体、1.1～2.2重量份磺酸基的不饱和单体和0.6～1.2重量份其他的自由基聚合性不饱和基础单体，在25～35重量份水、0.11～0.22重量份引发剂、0.03～0.06重量份链转移剂和1.5～4.0重量份碱性化合物存在的条件下发生自由基聚合反应得到。CN106519151A公开了两亲性聚羧酸水泥分散剂及其制备方法。所述两亲性聚羧酸水泥分散剂是一种具有蠕虫状微观形态的聚羧酸粒子的分散液；其组成包括两亲性聚羧酸纳米粒子和水；所述两亲性聚羧酸粒子的重均分子量为15000～40000，其采用了RAFT聚合方法，但是RAFT聚合成本高昂，其链转移剂更是难于购买。在工业实际应用上存在困难。United States Patent 4792360公布了通过引入苯乙烯磺酸的办法来制作两亲性聚羧酸分散剂。但是苯乙烯磺酸的价格十分高昂，同样存在了难于推广的问题。US Patent5158996公布了通过使用丙酮作为溶剂合成两性分散剂的办法，但是使用溶剂会对环境造成污染，并且在后续使用中还必须通过蒸馏除去，成本增加。