[发明专利]一种聚羧酸聚合物及其制备方法与应用

说明书

本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种聚羧酸聚合物及其制备方法与应用。本发明提供的聚羧酸聚合物是由不饱和聚醚N、丙烯酸以及自制的醇胺单体M共聚而成，其产品性能稳定，且与聚羧酸减水剂的适应性好。将其作为水泥助磨剂使用，能够吸附在水泥熟料的表面，降低熟料颗粒的强度及硬度，同时还可以中和水泥颗粒在研磨过程产生的电荷，避免水泥颗粒吸附聚集，从而提高了水泥粉磨后的细度和比表面积，进而提高了粉磨效率。在水泥水化过程中，本发明提供的聚羧酸助磨剂能够吸附在水泥颗粒表面形成水膜，促进水泥颗粒分散，有利于水泥水化，提高了水泥各龄期强度。

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种聚羧酸聚合物及其制备方法与应用。

背景技术

水泥助磨剂在水泥的生产中广泛使用，按照助磨剂状态可分为固体和液体两大类。固体助磨剂主要由元明粉、工业盐、脂肪酸钠、氯化钙、醋酸钠、硫酸铝、甲酸钙、木钙、木钠等物质混合而成；液体助磨剂主要由三乙醇胺、聚合多元醇、聚合醇胺、三异丙醇胺、乙二醇、丙二醇、丙三醇等物质混合而成。助磨剂对水泥的生产、运输、储存及应用都有着十分重要的作用。在水泥粉磨阶段，助磨剂能够降低熟料硬度，提高水泥的台时产量，而且助磨剂能大幅度降低粉磨过程中形成的静电吸附包球现象，并可以降低粉磨过程中形成的超细颗粒的再次聚结趋势，显著改善水泥流动性，提高磨机的研磨效果和选粉机的选粉效率，从而降低粉磨能耗。在水泥运输储存阶段，使用助磨剂生产的水泥具有较低的压实聚结趋势，从而有利于水泥的装卸，并可减少水泥库的挂壁现象。在水泥的应用阶段，助磨剂能改善水泥颗粒分布并激发水化动力，从而提高水泥各龄期的强度。

目前，固体助磨剂由于粉尘大而被淘汰，液体助磨剂成为市场上的主流。但是液体助磨剂也存在着许多问题：首先，液体助磨剂主要由醇胺、多元醇与工业盐混合而成，本身性能不够稳定，会随着时间的推移发生质量变化；其次，醇胺与聚羧酸减水剂存在适应性问题，导致混凝土流动度损失快，影响施工。因此，研究新型助磨剂对水泥行业是一个迫切需要解决的问题。

发明内容

鉴于此，本发明的首要目的是提供一种性能稳定、与聚羧酸减水剂相容性好的水泥助磨剂。

本发明的另一个目的是提供一种性能稳定、与聚羧酸减水剂相容性好的水泥助磨剂的制备方法与应用。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一方面，本发明提供了一种聚羧酸聚合物，所述聚羧酸聚合物的原料包括如下化合物：

丙烯酸；

具有如式(II)所示结构的单体M；

以及，具有如式(III)所示结构的不饱和聚醚N，式(III)中，R为-CH₂-或-CH₂-CH₂-，m为50～100的整数；

在本发明的一些实施例中，所述聚羧酸聚合物的重均分子量为20000～50000。

在本发明的一些实施例中，所述单体M的聚合度n为7～20的整数，所述不饱和聚醚N的聚合度x为7～12的整数，所述丙烯酸的聚合度y为15～30的整数。

优选地，m为52，n为16，x为10，且y为20，R为-CH₂-CH₂-。

优选地，m为53，n为10，x为10，且y为20，R为-CH₂-。

优选地，m为52，n为10，x为10，且y为20，R为-CH₂-CH₂-。

另一方面，本发明还提供了一种制备上述聚羧酸聚合物的方法，包括如下步骤：