[发明专利]一种非氯双梳型两性聚羧酸减水剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种非氯双梳型两性聚羧酸减水剂及其制备方法，由HPEG、引发剂、羧酸类两性单体、丙烯酸、衣康酸、还原剂、链转移剂、水、液碱制备而成，其中，HPEG、引发剂、羧酸类两性单体、丙烯酸、衣康酸、还原剂和链转移剂的质量比为100∶0.6‑0.8∶0.25‑1.5∶8.5‑9∶4‑7∶0.15‑0.23∶0.3‑0.5。本发明对对泥土的敏感度低，泥土颗粒表面带有负电荷，其分子中的阳离子侧链端基能吸附在泥土颗粒表面，降低了减水剂对泥土的敏感度，能起到抗泥的作用；与含季铵盐阳离子单体的聚羧酸减水剂相比，不含有氯离子，可以消除氯离子对钢筋混凝土的锈蚀所带来的的潜在危害。

技术领域

本发明属于建筑外加剂技术领域，具体涉及一种非氯双梳型两性聚羧酸减水剂及其制备方法。

背景技术

聚羧酸减水剂具有掺量低、减水率高、保坍性强、水泥颗粒分散性好及绿色环保等优点，被广泛应用于混凝土工程中。目前，市面上的聚羧酸减水剂产品大多数属于阴离子聚羧酸减水剂，其在实际应用中，常受水泥、砂石骨料等混合因素影响，表现为流动性能、保坍性能的明显降低，如何进一步提高现有聚羧酸产品的性能，同时兼顾产品适应性及稳定性，是该领域相关学者正在研究的课题。

本领域普通技术人员可知，水泥中的矿物成分比较复杂，既有带负Zeta电位的矿物成分如硅酸三钙(C₃S)和硅酸二钙(C₂S)，也有带正Zeta电位的矿物成分如铝酸三钙(C₃A)和铁铝酸四钙(C₄AF)。常规阴离子型PCEs主要吸附在显正电荷的C₃A、C₄AF，水泥很容易达到饱和吸附。同时，PCEs分子容易收到钙离子影响，形成蜷曲的分子构象，影响吸附速率，不利于水泥颗粒的分散。而在阴离子聚羧酸体系中加入阳离子基团，合成两性聚羧酸减水剂SPCEs，理论上可以保持共聚物伸展构象，并且，引进的阳离子基团通过增加对水泥主要矿物C₃S和C₂S对减水剂吸附量，能提高其在混凝土中的分散减水能力，从而降低外加剂掺量，有助于降低成本。

目前文献报道的有关合成两性聚羧酸减水剂主要的阳离子单体是含氯离子单体，如甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DAC)、二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)等，该类型阳离子单体引进了氯离子，可能引起混凝土的钢筋锈蚀，不利于工业化的使用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术缺陷，提供一种非氯双梳型两性聚羧酸减水剂。

本发明的另一目的在于提供上述非氯双梳型两性聚羧酸减水剂的制备方法。

本发明的技术方案如下：

一种非氯双梳型两性聚羧酸减水剂，由HPEG、引发剂、羧酸类两性单体、丙烯酸、衣康酸、还原剂、链转移剂、水、液碱制备而成，其中，

HPEG、引发剂、羧酸类两性单体、丙烯酸、衣康酸、还原剂和链转移剂的质量比为100∶0.6-0.8∶0.25-1.5∶8.5-9∶4-7∶0.15-0.23∶0.3-0.5；

羧酸类两性单体由甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、氯乙酸钠、水、阻聚剂和液碱于55-65℃进行季铵化反应而制得，

甲基丙烯酸二甲氨基乙酯和氯乙酸钠的摩尔比为1∶1-1.2，

阻聚剂由对苯二酚和吩噻嗪以0.8-1.2∶0.8-1.2的质量比组成。

在本发明的一个优选实施方案中，所述甲基丙烯酸二甲氨基乙酯和氯乙酸钠的摩尔比为1∶1.1。

在本发明的一个优选实施方案中，所述阻聚剂由对苯二酚和吩噻嗪以1∶1的质量比组成。