CN103936936A - 多分枝结构聚羧酸减水剂及其合成方法 - Google Patents

多分枝结构聚羧酸减水剂及其合成方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种多分枝结构聚羧酸减水剂，由下述原料聚合而成：a.甲基丙烯醇聚氧乙烯醚；b.丙烯酸；c.N,N-亚甲基双丙烯酰胺；d.过硫酸铵或者过硫酸钾；e.巯基乙酸或者巯基乙醇。本发明的减水剂使混凝土坍落度在2h内没有损失，反而略有升高。由于合理的原料选择和科学的反应过程设计，合成产物能够具有预期的分子结构形态即多分枝结构，在拌合物中具有超强抗吸附能力，提高了减水剂的保坍性和减水效果。

Description

多分枝结构聚羧酸减水剂及其合成方法
技术领域
本发明涉及一种聚羧酸减水剂，具体是一种多分枝结构聚羧酸减水剂及其合成方法。 
背景技术
随着建筑工程技术的发展和大规模混凝土搅拌站、混凝土搅拌运输车、混凝土泵送施工设备应用的普及，大大推动了混凝土外加剂技术的发展。现代混凝土朝高性能、绿色化的方向发展，对混凝土外加剂的减水率、保坍性以及环保性的要求越来越高。 
国内研制和生产并且被广泛使用的高效减水剂，按照其化学成分分类主要有以下几种：改性木质素磺酸盐高效减水剂、萘系高效减水剂、蜜胺树脂系高效减水剂、氨基磺酸盐系高效减水剂、聚羧酸盐高效减水剂。概括高效减水剂的作用有以下三个方面：(1)在保持拌合物水灰比不变的情况下，改善其工作性能；(2)在保持和易性不变的前提下，掺入减水剂可以使混凝土单位用水量减少5％-25％，提高混凝土强度5％-30％；(3)在保持混凝土强度不变的前提下，使用减水剂可以降低水泥用量的5％-20％。总之，减水剂的作用最终体现在其产生了巨大的经济效益和社会效益。 
发明内容
本发明的目的是提供一种多分枝结构聚羧酸减水剂及其合成方法，具有超强抗吸附能力，拌合混凝土能达到更好的减水与保坍效果。 
本发明的技术方案是这样实现的：多分枝结构聚羧酸减水剂，由下述原料聚合而成： 
a.甲基丙烯醇聚氧乙烯醚 
b.丙烯酸 
c.N，N-亚甲基双丙烯酰胺 
d.过硫酸铵或者过硫酸钾 
e.巯基乙酸或者巯基乙醇； 
所述原料的摩尔比为：a∶b∶c＝1∶4.5～5.5∶0.1～0.5；d用量为a，b，c总重量的0.3-0.6％。e用量为a，b，c总重量的0.05-0.2％。 
所述原料的优选的摩尔比为：a∶b∶c(mol比)＝1∶5∶0.1。 
所述d优选用量为a，b，c总重量的0.4-0.5％。 
所述e优选用量为a，b，c总重量的0.1-0.15％。 
多分枝结构聚羧酸减水剂的合成方法，步骤如下：将a加入装有适量水的反应釜，搅拌升温至60度；将b，c加入适量水中配成滴加液A，将d溶于适量水配成滴加液B，将e溶于适量水配成滴加液C；同时向反应釜内均匀滴加三种滴加液，滴加完毕后继续保持60-70度1小时，反应结束。 
所述滴加液A，C用3小时加完，B用3.5小时加完毕。 
所述滴加液A的浓度为30～50％质量分数。 
所述滴加液B的浓度为5～10％质量分数。 
所述滴加液C的浓度为5～20％质量分数。 
本发明的有益效果为：本发明的减水剂分子结构形态为多分枝结构，在拌合物中具有超强抗吸附能力，提高了减水剂的保坍性和减水效果。 
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解释说明。 
实施例1 
多分枝结构聚羧酸减水剂，原料为： 
a.甲基丙烯醇聚氧乙烯醚 
b.丙烯酸 
c.N，N-亚甲基双丙烯酰胺 
d.过硫酸钾 
e.巯基乙醇； 
其中原料的摩尔比为a∶b∶c＝1∶4.5∶0.1；d用量为a，b，c总重量的0.3％。e用量为a，b，c总重量的0.05％。 
具体的合成方法为：将a加入装有适量水的反应釜，搅拌升温至60度；将b，c加入适量水中配成滴加液A，将d溶于适量水配成滴加液B，将e溶于适量水配成滴加液C；同时向反应釜内均匀滴加三种滴加液，A，C用3小时加完，B用3.5小时加完毕，然后继续保持60-70度1小时，反应结束。 
实施例2 
所用原料为：a.甲基丙烯醇聚氧乙烯醚 
b.丙烯酸 
c.N，N-亚甲基双丙烯酰胺 
d.过硫酸铵 
e.巯基乙酸； 
所述原料的摩尔比为：a∶b∶c＝1∶5.5∶0.5；d用量为a，b，c总重量的0.6％。e用量为a，b，c总重量的0.2％。 
合成方法同实施例1。 
实施例3 
所用的原料为：a.甲基丙烯醇聚氧乙烯醚 
b.丙烯酸 
c.N，N-亚甲基双丙烯酰胺 
d.过硫酸钾 
e.巯基乙醇； 
所述原料的摩尔比为：a∶b∶c＝1∶5∶0.4；d用量为a，b，c总重量的0.5％。e用量为a，b，c总重量的0.15％。 
合成方法同实施例1。 
实施例4 
所用原料为：a.甲基丙烯醇聚氧乙烯醚 
b.丙烯酸 
c.N，N-亚甲基双丙烯酰胺 
d.过硫酸钾 
e.巯基乙醇； 
所述原料的摩尔比为：a∶b∶c＝1∶5.5∶0.3；d用量为a，b，c总重量的0.4％。e用量为a，b，c总重量的0.1％。 
合成方法同实施例1。 
对本产品减水剂(20％的固体含量)掺入混凝土中进行坍落度和扩展度的测试，见下表。 
由表可知，混凝土坍落度在2h内没有损失，反而略有升高。这是由于合理的原料选择和科学的反应过程设计，合成产物能够具有预期的分子结构形态即多分枝结构，在拌合物中具有超强抗吸附能力，提高了减水剂的保坍性和减水效果。 
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。 

Claims (9)

1.多分枝结构聚羧酸减水剂，其特征在于，由下述原料聚合而成：
a.甲基丙烯醇聚氧乙烯醚
b.丙烯酸
c.N,N-亚甲基双丙烯酰胺
d.过硫酸铵或者过硫酸钾
e.巯基乙酸或者巯基乙醇；
所述原料的摩尔比为：a：b：c = 1 : 4.5～5.5 ：0.1～0.5；
d用量为a，b，c总重量的0.3-0.6%。
e用量为a，b，c总重量的0.05-0.2%。
2.根据权利要求1所述的多分枝结构聚羧酸减水剂，其特征在于，所述原料中a、b和c的摩尔比为：a：b：c=1 : 5 ：0.1。
3.根据权利要求1所述的多分枝结构聚羧酸减水剂，其特征在于，所述d用量为a，b，c总重量的0.4-0.5%。
4.根据权利要求1所述的多分枝结构聚羧酸减水剂，其特征在于，所述e用量为a，b，c总重量的0.1-0.15%。
5.如权利要求1-4任一项所述的多分枝结构聚羧酸减水剂的合成方法，其特征在于，步骤如下：将a加入装有适量水的反应釜，搅拌升温至60度；将b，c加入适量水中配成滴加液A，将d溶于适量水配成滴加液B，将e溶于适量水配成滴加液C；同时向反应釜内均匀滴加三种滴加液，滴加完毕后继续保持60-70度1小时，反应结束。
6.根据权利要求5所述的多分枝结构聚羧酸减水剂的合成方法，其特征在于，A，C用3小时加完，B用3.5小时加完毕。
7.根据权利要求5所述的多分枝结构聚羧酸减水剂的合成方法，其特征在于，所述滴加液A的浓度为30～50%质量分数。
8.根据权利要求5所述的多分枝结构聚羧酸减水剂的合成方法，其特征在于，所述滴加液B的浓度为5～10%质量分数。
9.根据权利要求5所述的多分枝结构聚羧酸减水剂的合成方法，其特征在于，所述滴加液C的浓度为5～20%质量分数。
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