[发明专利]一种早强型聚羧酸系减水剂及其制备方法

权利要求书

1.一种早强型聚羧酸系减水剂，所述早强型聚羧酸系减水剂具有如下结构：

其中，P为N，NH或O原子；R₁为H、碱金属离子、脂肪族基团、脂环族基团或芳香族基团中的任意一种或几种的组合；R₂，R₃，R₄，R₆分别为H、脂肪族基团、脂环族基团或芳香族基团中的任意一种或几种的组合；R₅为脂肪族基团、脂环族基团或芳香族基团中的任意一种或几种的组合；聚合度r，q各自独立地为9～200，聚合度n，m，p各自独立地为10～100。

2.根据权利要求1所述的一种早强型聚羧酸系减水剂，其特征在于，所述早强型聚羧酸系减水剂的重均分子量为20000～80000g/mol。

3.一种早强型聚羧酸系减水剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)减水剂预聚产物的制备：不饱和酸或其衍生物单体、不饱和聚醚大单体或不饱和酯类大单体，在引发剂、还原剂和链转移剂共同作用下，5～45℃进行水相氧化-还原自由基聚合反应3～5小时即可得到减水剂预聚产物；其中所述不饱和酸或其衍生物单体、不饱和聚醚大单体或不饱和酯类大单体、引发剂、还原剂和链转移剂的摩尔比为3～5：1：0.03～0.1：0.03～0.2：0.03～0.1；

(2)早强型聚羧酸系减水剂的制备：将步骤(1)制备的减水剂预聚产物与含胺基的金属-有机框架MOF纳米晶体进行酰胺化反应，0.5～5h后加水即可得到10～60％wt浓度的早强型聚羧酸系减水剂；其中减水剂预聚产物与含胺基的金属-有机框架MOF纳米晶体的摩尔比为1：1～10。

4.根据权利要求3所述的一种早强型聚羧酸系减水剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述的不饱和酸或其衍生物单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、乌头酸、马来酸、衣康酸、二甲基马来酸、2,2-二甲基-琥珀酸、烯丙基琥珀酸、2-丁烯-1-基琥珀酸或1,2,3,4-环戊烯四羧酸的一种或两种以上组合。

5.根据权利要求3所述的一种早强型聚羧酸系减水剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述的不饱和聚醚大单体或不饱和酯类大单体为烯丙基聚乙二醇、甲基烯丙基聚乙二醇、异戊烯醇聚氧乙烯醚、异丁烯醇聚氧乙烯醚、甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯、聚乙二醇丙烯酸单酯、聚乙二醇甲基丙烯酸酯的一种或两种及以上组合，其重均分子量为300～8000g/mol。

6.根据权利要求3所述的一种早强型聚羧酸系减水剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述的引发剂为双氧水、过硫酸铵、过硫酸钠、过硫酸钾的一种或两种以上组合。

7.根据权利要求3所述的一种早强型聚羧酸系减水剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述的还原剂为亚硫酸氢钠、亚硫酸钠、吊白块、抗坏血酸、抗坏血酸钠、异抗坏血酸、次磷酸钠的一种或两种以上组合。

8.根据权利要求3所述的一种早强型聚羧酸系减水剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述的链转移剂为巯基乙酸、2-巯基丙酸、3-巯基丙酸、甲基丙烯基磺酸钠、十二硫醇的一种或两种以上组合。

9.根据权利要求3所述的一种早强型聚羧酸系减水剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述的含胺基的金属-有机框架MOF纳米晶体的结构简式为：其中M为金属离子。

10.根据权利要求3或9所述的一种早强型聚羧酸系减水剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述的含胺基的金属-有机框架MOF纳米晶体为铝-有机框架MOF纳米晶体，镁-有机框架MOF纳米晶体的一种或两种组合。