[发明专利]一种两性型聚羧酸减水剂及其制备方法

说明书

本发明涉及混凝土外加剂领域，公开一种两性型聚羧酸减水及其合成方法，以重量份计，本发明的两性型聚羧酸减水剂包括聚醚单体240～300份、不饱和酸15～20份、自制两性功能单体5～8份、还原剂0.3～0.5份、双氧水1～2份、分子量调节剂0.9～1.2份、金属促进剂0.006～0.008份、水180～240份。在室温下通过自由基聚合合成，本发明反应时间短，节能环保，同时由于两性型聚羧酸减水剂分子结构中含有两性功能单体，在混凝土中具备降粘功能；结构中的阴离子和阳离子基团能够抵抗细菌黏附，防止生物菌膜的形成，抑制细菌繁殖，使其具有抗菌的功效。本发明合成的两性型聚羧酸减水剂减水率高，保坍性能好，还能提高早期强度。

技术领域

本发明属于混凝土外加剂领域，具体涉及一种两性型聚羧酸减水剂。

背景技术

聚羧酸减水剂是当前混凝土外加剂中用量最大、应用最广泛的一种外加剂。聚羧酸减水剂比以前的减水剂具有生产工艺简单、减水率高、坍落度损失低、收缩率小、绿色环保等优点，随着当前建筑工业的不断升级和科学技术进步,人们对混凝土的性能需求越来越高，需要混凝土满足不同的施工要求、节约成本。

两性型聚羧酸减水剂由于其独特的结构，具有更加优异的分散能力和保持性能，两性型表面活性剂，是一种应用广泛的两性功能单体，而我们将这种功能单体通过聚合接枝在聚羧酸减水剂合成两性型聚羧酸减水剂，赋予聚羧酸减水剂更多的功能。

专利CN104479083A公开了一种甜菜碱类两性聚羧酸减水剂,这种制备方法合成的甜菜碱类两性聚羧酸减水剂功能少，而且反应时间较长。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种两性型聚羧酸减水剂，解决现有技术中普通减水剂不具备的性能，及现有减水剂不能满足当前混凝土施工要求的缺陷。

为解决上述问题，本发明通过以下技术方案得以解决：

一种两性型聚羧酸减水剂，其特征在于，它包括重量份的组分：聚醚单体240～300份、不饱和酸15～20份、自制两性功能单体5～8份、还原剂0.3～0.5份、双氧水1～2份、分子量调节剂0.9～1.2份、金属促进剂0.006～0.008份、水180～240份。在氧化还原体系中共聚得到两性型聚羧酸减水剂。

所述所述聚醚单体为分子量甲基烯丙醇聚氧乙烯醚、异戊烯基聚氧乙醚、乙烯基聚氧乙烯醚中的一种或两种。

所述的不饱和酸为丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸酐中的一种或两种。

所述的自制两性功能单体包括以下制备步骤:将157.2g甲基丙烯酸二甲氨基乙酯加入四口瓶中，依次加入氯乙酸钠、阻聚剂对苯二酚和蒸馏水，缓慢升温至60℃反应4小时，然后在60℃和真空度为 0.8 MPa 的条件下减压脱水得到目标产物与NaCl 的混合物，加入质量比1∶1丙酮与乙醚混合液于混合物中并充分搅拌，过滤得到滤渣 NaCl，并用混合溶剂反复冲洗滤饼，将滤液再次减压干燥至恒重得到甲基丙烯酸二甲基乙羧基氨基乙酯两性功能单体，其中氯乙酸钠与甲基丙烯酸二甲氨基乙酯的物质量比为 1∶2，对苯二酚阻聚剂的用量为氯乙酸钠与甲基丙烯酸二甲氨基乙酯总质量的2%。

所述的聚醚单体、不饱和单体、自制两性功能单体、还原剂、氧化剂双氧水、分子量调节剂、金属促进剂在氧化还原体系中共聚的步骤为：（1）将重量份的不饱和单体、自制两性功能单体和分子量调节剂与水配混合后配制成浓度54%～58%的溶液A，（2）将还原剂和水配制成浓度为0.6%～1%的溶液B，（3）将聚醚单体在室温下搅拌溶解于水中配制的浓度为52%～57%的溶液C，然后向溶液C中加入氧化剂，5min后向溶液C中加入金属促进剂，搅拌均匀后分别滴加溶液A和溶液B进行聚和反应。溶液A在2h内匀速滴完，溶液B在2.5h内匀速滴完，(4)然后在30℃下保温1h后补水。

所述的氧化还原体系中的氧化剂为双氧水、过硫酸铵、过硫酸钾中的任意一种或几种混合。

所述还原剂为L-抗坏血酸、吊白块、E51中的一种或两种。