[发明专利]一种防冻型混凝土复合减水剂及其制备方法

权利要求书

1.一种防冻型混凝土复合减水剂，其特征在于，该防冻型混凝土复合减水剂由以下组分及质量百分比含量构成：早强型聚羧酸减水剂母液20-30％，保坍型聚羧酸减水剂母液20-30％、复合防冻组分1.5-4％、引气剂0.1-0.3％、稳定剂0.1-0.3％，水为余量；各组分的质量百分比之和为100％；

所述复合防冻组分由甲醇、乙二醇、亚硝酸钠、亚硝酸钙按质量比1:1-3:2-3:2-4混合而成；

所述引气剂由主引气剂、非离子引气剂和用于调整气液界面分子排列的表面活性剂构成，其中主引气剂为松香皂，其占引气剂总量的60-70％；非离子引气剂为烷基酚聚氧乙烯醚，其占引气剂总量的10-20％；表面活性剂为十二烷基磺酸钠；

所述稳定剂为聚环氧乙烷或聚醚。

2.根据权利要求1所述的防冻型混凝土复合减水剂，其特征在于：所述早强型聚羧酸减水剂母液由聚醚大单体、阴离子活性单体、阳离子活性单体、减缩单体、链转移剂、引发剂经自由基共聚反应而成；其中聚醚大单体为异戊烯基聚氧乙烯醚；阴离子活性单体为丙烯酸，其质量为聚醚大单体的5-6％；阳离子活性单体为丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵，其质量为聚醚大单体的8-15％；减缩单体为苯醇或甲基苯醇与丙烯酸的酯化反应产物，其质量为聚醚大单体的5-10％。

3.根据权利要求2所述的防冻型混凝土复合减水剂，其特征在于：所述链转移剂为甲基丙烯磺酸钠、巯基乙酸、巯基乙醇或巯基丙酸，其质量为聚醚大单体的0.5-1％。

4.根据权利要求2所述的防冻型混凝土复合减水剂，其特征在于：所述引发剂为过硫酸铵或维生素C，质量为聚醚大单体的0.5-1％。

5.根据权利要求1所述的防冻型混凝土复合减水剂，其特征在于：所述保坍型聚羧酸减水剂母液是将有机硅烷偶联剂工业生产过程中的副产环氧化合物加入到聚羧酸减水剂预聚体中，保温使羧基进行环氧开环酯化反应，反应完成后加入强碱调节pH，再加水得到的。

6.根据权利要求5所述的防冻型混凝土复合减水剂，其特征在于：所述聚羧酸减水剂预聚体由不饱和聚醚大单体、丙烯酸在引发剂、还原剂和链转移剂的作用下，保温进行水相自由基聚合反应得到的；其中不饱和聚醚大单体为烯丙基聚乙二醇，不饱和酸为丙烯酸，其质量为聚醚大单体的5-6％。

7.根据权利要求6所述的防冻型混凝土复合减水剂，其特征在于：所述引发剂为过硫酸铵或过硫酸钠，其质量为聚醚大单体的0.5-1％。

8.根据权利要求6所述的防冻型混凝土复合减水剂，其特征在于：所述还原剂为亚硫酸氢钠、焦亚硫酸钠或硫酸亚铁，其质量为聚醚大单体的0.1-0.5％。

9.根据权利要求6所述的防冻型混凝土复合减水剂，其特征在于：所述链转移剂为甲基丙烯基磺酸钠或十二烷基硫醇，其质量为聚醚大单体的0.5-2％。

10.根据权利要求1所述的防冻型混凝土复合减水剂，其特征在于，该防冻型混凝土复合减水剂的制备方法包括如下步骤：

1)制备早强型聚羧酸减水剂母液：

苯醇或甲基苯醇加入阻聚剂并均匀分散，之后加入丙烯酸和催化剂，于60-70℃下进行酯化反应，酯化产物即减缩单体；其中，阻聚剂用量为丙烯酸质量的0.05％；聚醚大单体溶于去离子水，获得溶液I；阴离子活性单体、阳离子活性单体和链转移剂溶于去离子水，获得溶液II；向溶液I内滴加引发剂溶液；向溶液I内滴加溶液II和减缩单体溶液，于55-65℃下搅拌并进行聚合反应；对聚合反应产物溶液加多元醇胺中和，获得早强型聚羧酸减水剂母液；

2)制备保坍型聚羧酸减水剂母液：

由不饱和聚醚大单体、丙烯酸在引发剂、还原剂和链转移剂的作用下，保温40-60℃进行水相自由基聚合反应2-4h得到的；其中不饱和聚醚大单体为烯丙基聚乙二醇，不饱和酸为丙烯酸，其质量为聚醚大单体的5-6％；引发剂为过硫酸铵或过硫酸钠，其质量为聚醚大单体的0.5-1％；还原剂为亚硫酸氢钠、焦亚硫酸钠或硫酸亚铁，其质量为聚醚大单体的0.1-0.5％；链转移剂为甲基丙烯基磺酸钠或十二烷基硫醇，其质量为聚醚大单体的0.5-2％；将有机硅烷偶联剂工业生产过程中的副产环氧化合物加入到聚羧酸减水剂预聚体中，保温使羧基进行环氧开环酯化反应，反应完成后加入强碱调节pH至4.2-4.5，再加水即得质量浓度为30-50％的保坍型聚羧酸减水剂；

3)复配：

按质量百分比称取早强型聚羧酸减水剂母液、保坍型聚羧酸减水剂母液、复合防冻组分、引气剂、稳定剂和水，搅拌混合均匀。