[发明专利]一种兼具降粘和保坍功能的聚羧酸系减水剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种兼具降粘和保坍功能的聚羧酸系减水剂及其制备方法，属于建筑材料技术领域。本发明中的聚羧酸系减水剂由不饱和聚醚单体Ⅰ、不饱和嵌段改性聚醚单体Ⅱ、不饱和羧酸类单体、不饱和羧酸烷基酯、不饱和磷酸酯类单体、链转移剂、氧化剂、还原剂和去离子水在15～30℃下，通过水溶液自由基聚合，再加碱液调节pH补水制备而成。其不仅能够满足高强混凝土减水和坍落度保持性能的要求，更能够大幅度降低混凝土粘度，明显改善高强混凝土的工作性能，解决了以往聚羧酸减水剂坍损快和粘度过大的问题。本发明中制备方法可在常温生产，无需热源，具有生产设备简单、工艺合理、操作简单、生产效率高等优点，适合工业化生产和推广。

技术领域

本发明属于混凝土外加剂技术领域，具体涉及一种兼具降粘和保坍功能的 聚羧酸系减水剂及其制备方法。

背景技术

随着我国经济的快速发展和建筑水平的提高，对混凝土质量要求也越来越 高。聚羧酸系高性能减水剂是近年来我国出现并应用的新一代建筑减水剂，其 具有减水率高、掺量低、混凝土坍落度损失小、绿色环保等一系列优异性能， 适应了高性能混凝土的发展，目前已广泛应用于房地产建筑、公路、铁路、桥 梁、水利和水电等工程领域。

随着混凝土技术的发展，混凝土逐步向高强、超高强化的方向迈进。高标 号混凝土通常通过降低水胶比来获得超高的强度和耐久性能，其在高铁、桥梁、 大坝和航空航天建筑中的应用已趋广泛。高标号混凝土虽然具有较好的力学性 能，但配制的混凝土往往存在黏度大、流速慢的问题，不利于混凝土的运输和 施工，因此对配制混凝土的外加剂提出了更高的要求。

目前，为解决高标号混凝土的粘度问题，通常采用提高混凝土减水剂的掺 量，尤其是更多采用减水率更高、保坍型更好的聚羧酸系减水剂。但普通聚羧 酸系减水剂目前还存在对施工材料和环境比较敏感、与水泥的作用比较滞后等 不足，普通聚羧酸系减水剂的掺量过大时轻则出现混凝土凝结时间过长，影响 施工进度，重则造成混凝土后期泌水严重，严重危害混凝土的工程质量。因此， 一种既能满足高强混凝土减水和坍落度保持性能要求又能在一定程度上降低高 强混凝土粘度的聚羧酸系减水剂显得尤为迫切。

为解决以上问题，国内也进行了一系列研究发明，CN105924592A公开一 种降粘型聚羧酸系减水剂及其制备方法，设计合成出A、B两类减水剂，并将其 复配而成。该方法制备A类聚羧酸减水剂的反应温度为30～65℃，B类减水剂 的温度反应温度为40～65℃，反应温度较高，生产成本较高，生产周期较长， 而且A类聚羧酸减水剂的聚醚单体TPEG分子量为600，对强度有所影响。CN 103865007 A公开了一种降粘型聚羧酸系减水剂制备方法，以无规聚氧化烯基醚 不饱和酸酯、不饱和改性聚氧乙烯醚、不饱和酸烷基酯、(甲基)丙烯酸在引发 剂和分子量调节剂作用下，通过水溶液共聚再加碱中和制备而成。该发明在羧 酸共聚物分子结构中引入和控制一定量的疏水单元和疏水基团，起到降低该减 水剂作用下水泥基材料粘性的作用，但该方法反应温度为50～70℃，反应温度 较高，生产难以控制。

发明内容

针对上述现有技术中的不足，本发明提供一种兼具降粘和保坍功能的聚羧 酸系减水剂，该减水剂可以单独使用，也能与普通高性能减水剂复配使用，本 发明在聚羧酸分子结构中引入一定量的疏水基团和缓释基团，其既能满足高强 混凝土减水和坍落度保持性能要求，又能在一定程度上降低高强混凝土的粘度。

同时，本发明还要提供兼具降粘和保坍功能的聚羧酸系减水剂的制备方法， 该方法无需热源，可在常温生产，具有生产设备简单、工艺合理、操作简单、 生产效率高等优点，适合工业化生产和推广。