[发明专利]一种早强型聚羧酸系高性能减水剂的制备方法

说明书

本发明提供一种早强型聚羧酸系高性能减水剂的制备方法，包括溶解烯丙基聚氧乙烯醚、加入引发剂、聚合反应、保温反应。本发明通过在合成减水剂分子中选用长侧链的聚醚大单体，并且引入适量磺酸基、酰胺基，大幅提升了减水剂分子的空间位阻作用和静电斥力作用，显著提升了混凝土的早期强度，且具有一定的减水率，市场应用前景广阔。

技术领域

本发明涉及一种早强型聚羧酸系高性能减水剂的制备方法，属于建筑材料中混土外加剂技术领域。

背景技术

聚羧酸系高性能减水剂是继木钙为代表的普通减水剂和以萘系为代表的高效减水剂之后发展起来的第三代高性能减水剂，因其掺量低、减水率高、分散性能好、坍落度损失小、环境友好等特点，逐渐成为混凝土外加剂行业的主流产品，被广泛应用于配制高强、高流态、高保坍、高耐久等高性能混凝土，也是混凝土配合比设计之外提高混凝土性能最快捷、有效的技术手段，从而成为现代混凝土不可缺少的第五组分。

现代混凝土由预拌混凝土和预制构件混凝土构成，前者一般采用搅拌站预拌、现场浇筑、硬化后拆模的施工工艺，后者则采用在模具中成型、蒸压养护、形成一定强度后脱模的生产工艺。因此，提高混凝土早期强度、缩短脱模时间、提高混凝土生产及施工效率成为现代混凝土制造和应用水平提高的关键所在。

由于高矿物掺合料混凝土具有显著的技术经济优势和社会效益，因此现代混凝土配合比设计多采用高掺矿物掺合料的技术手段降低生产成本、提高混凝土抗裂性能和耐久性能，但此方法必然造成混凝土早期强度的降低。而低温或冬季施工则会更加显著地延长混凝土凝结时间、影响混凝土早期强度的发展、降低预拌混凝土施工效率或增加预制构件混凝土生产能耗。

CN103304181A公开了一种由如下组分按重量百分比组成的早强型聚羧酸高性能减水剂：10-20％的聚羧酸系减水剂，10-17％的氯化钙，10-20％的亚硝酸钠，1-3％的三乙醇胺，余量为水。其主要是在普通聚羧酸减水剂的基础上通过简单地复配而制得，并没有从根本的聚羧酸减水剂的分子结构上进行改进，其产品存在适应性较差和调整、增效空间不大的问题。

CN103450408A公开了以不饱和酯、二乙醇单异丙醇胺、2-丙烯酰胺基-甲基丙磺酸和甲基烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯醚为原料，在催化剂、引发剂、链转移剂等的作用下，在一定条件经酞胺化和共聚过程而制备得到的醚类早强型聚羧酸减水剂，其制备工艺繁琐，反应温度高，对生产设备要求较高，操作安全性较差。

因此，有效提高早强型产品的早强效果和减水率、简化生产工艺、降低生产能耗和生产成本，将具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种聚羧酸系高性能减水剂，解决现有的产品适应性差，早期强度小的问题，实现提高减水率、提高早强效果的发明目的。

为解决上述技术问题，本发明采取以下技术方案：

一种早强型聚羧酸系高性能减水剂的制备方法，包括溶解烯丙基聚氧乙烯醚、加入引发剂、聚合反应、保温反应。

以下是对上述技术方案的进一步改进：

所述溶解烯丙基聚氧乙烯醚，将水与烯丙基聚氧乙烯醚混合、溶解得到烯丙基聚氧乙烯醚水溶液，其中烯丙基聚氧乙烯醚的质量浓度为55-65%。

所述烯丙基聚氧乙烯醚的分子量为3000-5000。

所述引发剂的用量为烯丙基聚氧乙烯醚质量的0.4-1wt%。

所述引发剂为双氧水、过硫酸铵中的一种或两种；

所述聚合反应，同时滴加A液和B液进行水溶液自由基聚合反应；所述A液包括丙烯酸、马来酸酐、磺酸类活性单体、酰胺类活性功能单体、水；所述B液包括引发剂、链转移剂、水。