[发明专利]一种减缩型聚羧酸减水剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种减缩型聚羧酸减水剂及其制备方法，其有效组分的分子量为10000～150000，且该有效组分的结构式为：。本发明的减缩型聚羧酸减水剂由于在分子结构中引入了氟碳结构，将其应用于混凝土时，较常规的碳碳结构，降低溶液表面张力的效果更明显，使得该减缩型聚羧酸减水剂具有明显的降低混凝土收缩的效果。

技术领域

本发明属于建筑外加剂技术领域，具体涉及一种减缩型聚羧酸减水剂及其制备方法。

背景技术

聚羧酸减水剂由于其性能优异和绿色环保已经成为混凝土最主要的外加剂品种。近年来，一方面由于社会经济蓬勃发展，国内城市建设、基础建设突飞猛进，混凝土用量逐年快速上涨，相应的聚羧酸减水剂的用量也呈现快速上涨的态势；另一方面，随着高铁出海的推进，也带动了我国聚羧酸减水剂的出口，进一步提升用量。

但是近年来由于混凝土用量逐年快速上涨耗费了巨量的水泥、砂石，加剧了天然河资源供应的紧张局面，全国不少地区的天然河砂资源日益匮乏，供不应求，导致有些工程中只能选择使用水洗海砂来进行混凝土生产，聚羧酸减水剂应用于使用这些材料生产的混凝土时，也开始出现出现减水率不足，保坍不好，和易性不好的问题。此外，混凝土的塑性收缩是导致混凝土产生裂缝的主要原因之一，希望能通过添加具有减缩效果的聚羧酸减水剂来减少混凝土塑性开裂的风险，因此，开发出一种能提高混凝土和易性、具有一定减缩效果，且减水效果和保坍效果也较为优异的的聚羧酸减水剂意义重大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种减缩型聚羧酸减水剂。

本发明的另一目的在于提供上述减缩型聚羧酸减水剂的制备方法。

本发明的技术方案如下：

一种减缩型聚羧酸减水剂，其有效组分的分子量为10000～150000，且该有效组分的结构式为：

其中，a、b、d、e、f、n和m为整数，且a＝1～15，b＝4～135，d＝1～75，e＝1～45，f＝1～15， n＝26～90，m＝11～65，R₁为H或COOM，R₂为H或CH₃，R₃为空或1～4个碳的烷基， R₄为空或1～4个碳的烷基，R₅为R₆为H或COOM， R₇为H或CH₃，R₈为F或CF₃，R₉为-CH₂-O-、-CH₂-CH₂-O- 或R₁₀H或CH₃，M为H、Na、K或NH₄；R₃与R₄相对所在苯环的关系为邻位、间位或对位。

上述减缩型聚羧酸减水剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)酯化反应：将分子量为1200～4000的甲氧基聚乙二醇和第一化合物混合，在氮气保护下，升温至110～140℃，加入第一催化剂，保温反应1.0～3.0h后，降温至70～90℃，加入不饱和羧酸或不饱和羧酸酐、阻聚剂和第二催化剂，继续保温反应1.0～3.0h，期间用抽真空或通氮气带水的方法除去水，反应结束后降至室温，得到含有酯化产物和未反应的不饱和羧酸或不饱和羧酸酐的第一混合物；上述第一化合物的结构式如下为上述第一催化剂为浓硫酸，苯磺酸、对甲苯磺酸和乙基磺酸中的至少一种，上述不饱和羧酸或不饱和羧酸酐为丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸和马来酸酐中的至少一种，上述阻聚剂为4-羟基-2，2，6，6-四甲基哌啶-1-氧自由基(CAS号为2226-96-2)和/或2，2-二(4-叔辛基苯基)-1-苦肼基自由基(CAS号为84077-81-6)，上述第二催化剂由苯六甲酸和对甲苯磺酸按0.8～1.2∶0.8～1.2的质量比组合而成；