[发明专利]一种混凝土聚羧酸减水剂

说明书

本申请涉及混凝土减水剂合成技术领域，尤其是一种混凝土聚羧酸减水剂。一种混凝土聚羧酸减水剂，是由底料、A料和B料制备而成；底料是由以下原料制备而成：碳六型聚醚大单体DPEG、过硫酸铵、2‑丙烯酸酰胺基‑2‑甲基丙磺酸钠、去离子水；碳六型聚醚大单体DPEG的分子量为2400‑3500，双键保留率控制在98.3‑98.9%，PEG控制在0.11‑0.13%；碳六型聚醚大单体DPEG是由以下原料制备而成：二乙二醇单乙烯基醚、催化剂甲醇钠、环氧乙烷、醋酸；A料是由丙烯酸和去离子水组成；B料是由巯基丙酸、抗坏血酸和去离子水组成。本申请具有优异的保坍性和抗泥性，能有效避免混凝土强度损失的优点。

技术领域

本申请涉及混凝土减水剂合成技术领域，尤其是涉及一种混凝土聚羧酸减水剂。

背景技术

混凝土作为当今不可缺少的建筑材料，已经步入了商品化、高性能化时代。混凝土的商品化、高性能化是依靠混凝土外加剂来实现的。外加剂中最重要和最关键的品种是减水剂，占外加剂总用量的80％以上。目前市场上应用的减水剂包括萘系、氨基磺酸盐、脂肪族以及聚羧酸等诸多品种，其中聚羧酸减水剂是当今性能最好、最有发展前景的新一代减水剂。聚羧酸减水剂作为绿色环保的高性能减水剂在国外发展很快，取代萘系等传统减水剂是未来发展的方向。在日本，聚羧酸减水剂的应用比例已达到减水剂总量的90％左右，欧洲的聚羧酸减水剂用量约占减水剂总量的50％。而中国作为减水剂生产与消费大国，在2019年全国减水剂表观消费总量已经达到1100万吨，其中聚羧酸系超过900万吨。据《环氧乙烷深加工产业研究》推算，2022年减水剂消费量将突破1,300万吨，其中聚羧酸减水剂超过1,200万吨，占比超90％。因此，聚羧酸减水剂具有广阔的发展前景和巨大的市场空间，同时也面临着诸多挑战，开发聚羧酸减水剂对于我国建材行业的发展具有重要现实意义。而聚醚大单体几乎占聚羧酸减水剂干剂总质量的80％，可见，聚羧酸减水剂聚醚大单体是减水剂行业至关重要的基础原料。

目前聚羧酸减水剂聚醚大单体主要有以下几类：

MPEG类大单体，通常与甲基丙烯酸酯化得到甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯(MPEGMA)用于合成酯型聚羧酸减水剂。该类大单体的生产工艺流程包括聚合和酯化2个环节，质量控制点多，易造成产品质量不稳定。另外MPEG不能完全酯化，残留的MPEG易影响减水剂应用性能。

APEG聚醚大单体的开发，进一步简化了聚羧酸减水剂的生产工艺，只需将APEG等与共聚单体常压水溶液聚合便可制备出聚羧酸减水剂。目前，APEG使用量较小，主要是因为其聚合活性差，单体残留量大，得到的聚羧酸减水剂性能相对较差。

TPEG(异戊烯基聚氧乙烯醚)和HPEG(甲基烯丙基聚氧乙烯醚)产品的开发，由于其较高的反应活性，制得的聚羧酸减水剂具有很好的减水率及保坍性能。由于其优异的性能，目前这2款聚醚大单体已成为中国市场上的主流品种。也是市场现阶段聚醚大单体的主要产品。

VPEG(4一羟丁基乙烯基聚氧乙烯醚)和DPEG(二乙二醇单乙烯基聚氧乙烯醚)，比如二乙二醇单乙烯基聚氧乙烯醚与丙烯酸在低于常温条件下共聚得到聚羧酸减水剂。此类减水剂具有优异的保坍性和抗泥性，而正因为当今建筑用砂的含泥量居高不下，所以VPEG和EPEG等碳六型减水剂能有效避免混凝土强度的损失。目前国内此类产品生产销售还比较少，而VPEG合成原料4一羟丁基乙烯基对环境友好度不高，所以DPEG是本次系列实验的研发目标。

聚羧酸型减水剂作为目前我国使用率最高的减水剂，产业规模空前巨大，聚羧酸型减水剂作聚醚大单体本身种类繁多。随着表面活性剂厂的不断投产以及建筑行业对外加剂的性能要求越来越高，新型碳六减水剂聚醚单体的研发探索及相对应减水剂的合成应用变得越发迫切。

发明内容

为了解决上述技术问题的问题，本申请提供了一种混凝土聚羧酸减水剂。

本申请提供的一种混凝土聚羧酸减水剂，是通过以下技术方案得以实现的：