CN109096452A - 一种可多元调控缓释型聚羧酸减水剂及其制备方法 - Google Patents

一种可多元调控缓释型聚羧酸减水剂及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109096452A
CN109096452A CN201810579744.1A CN201810579744A CN109096452A CN 109096452 A CN109096452 A CN 109096452A CN 201810579744 A CN201810579744 A CN 201810579744A CN 109096452 A CN109096452 A CN 109096452A
Authority
CN
China
Prior art keywords
solution
sustained
reducer
water
weight
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201810579744.1A
Other languages
English (en)
Inventor
周晓阳
周玄沐
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wuhan Youcheng Technology Co ltd
Original Assignee
Hubei Li Jian Building Materials Ltd By Share Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hubei Li Jian Building Materials Ltd By Share Ltd filed Critical Hubei Li Jian Building Materials Ltd By Share Ltd
Priority to CN201810579744.1A priority Critical patent/CN109096452A/zh
Publication of CN109096452A publication Critical patent/CN109096452A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F290/00—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers modified by introduction of aliphatic unsaturated end or side groups
    • C08F290/02—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers modified by introduction of aliphatic unsaturated end or side groups on to polymers modified by introduction of unsaturated end groups
    • C08F290/06—Polymers provided for in subclass C08G
    • C08F290/062—Polyethers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B24/00—Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
    • C04B24/24—Macromolecular compounds
    • C04B24/26—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C04B24/2688—Copolymers containing at least three different monomers
    • C04B24/2694—Copolymers containing at least three different monomers containing polyether side chains
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F4/00—Polymerisation catalysts
    • C08F4/40—Redox systems
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2103/00—Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
    • C04B2103/30—Water reducers, plasticisers, air-entrainers, flow improvers
    • C04B2103/302—Water reducers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

本发明公开一种可多元调控缓释型聚羧酸减水剂，包括：聚氧乙烯醚、不饱和羧酸、功能单体、交联剂、链转移剂、引发剂、余量为水；其中，所述功能单体为丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酰胺组合而成；所述交联剂为一缩乙二醇二甲基丙烯酸酯、N，N'‑亚甲基双丙烯酰胺组合而成；所述引发剂为氧化还原体系。本发明通过自由基聚合得到聚羧酸减水剂，选择多种特定分子结构的酯类单体和酰胺类单体聚合，由于引入的酯基、酰胺自身分子不同，所处减水剂分子链中的化学结构位置不同，其水解速率也不同，通过水解速率不同分阶段产生羧基从而达到多元调控缓释的目的，从而使本发明所述聚羧酸减水剂具有较长的保坍效果。

Description

一种可多元调控缓释型聚羧酸减水剂及其制备方法
技术领域
本发明属于减水剂领域，尤其涉及一种可多元调控缓释型聚羧酸减水剂及其制备方法。
背景技术
减水剂是一种化学外加剂，是现代混凝土必不可少的组分之一。聚羧酸减水剂的出现，扩大了混凝土的适用范围。聚羧酸减水剂具有减水率高、分子结构可设计、绿色环保等优点，促进了大体积混凝土、自密实混凝土、高强高性能混凝土的发展，现已成为研究的重点与热点。然而在遇到复杂多变的水泥、砂、石等材料时，聚羧酸类减水剂失去其高性能优势的现象会经常发生，如出现混凝土坍落度损失快、混凝土和易性差等问题。为提高聚羧酸减水剂的性能，已有大量团队对聚羧酸减水剂进行了研究，如：
中国CN201510456862.X号专利公开了一种抗泥保坍型聚羧酸减水剂及其制备方法。其由以下重量百分比的成分制备得到，32.5-33.6％不饱和聚氧乙烯醚；1.7-2.5％不饱和羧酸：3.25-3.36％功能单体；0.08-0.13％交联剂；0.12-0.32％氧化剂；0.09-0.17％还原剂； 0.03-0.06％链转移剂；0.86-1.22％碱性调节剂；60％水。对含泥量高的砂石具有较强的适应性，抗泥效果好，初始分散性大，且在成本和保坍性能方面具有较大的优势。该发明所述减水剂在使用过程中采用两种水解模式，在一定程度上能够提高聚羧酸减水剂的工作性能，但在强碱性的环境下聚羧酸减水剂的水解速度仍然较快，缓释效果较差。
中国CN201310239189.5号专利公开了一种聚羧酸型高保坍减水剂的常温合成方法，该方法以不饱和聚氧乙烯醚,不饱和羧酸以及能在水泥碱性环境下水解释放羧酸的不饱和缓释单体为原料，在常温环境下，用自来水合成出一种具有高保坍性能的聚羧酸减水剂。该发明所述聚羧酸减水剂制备工艺较简单，在一定条件下具有较强的保坍效果，但该发明所述聚羧酸减水剂对不同水泥体系不具有强的相容性，在不同的水泥体系中对混凝土拌合物的保坍效果差异较大。
目前聚羧酸减水剂在使用过程中仍然存在着较多的问题，如：普通的聚羧酸减水剂对混凝土骨料含泥量十分敏感，当含泥量较高时，泥沙层间结构能够吸附大量的减水剂分子，导致减水剂用于分散水泥颗粒的部分减少，分散性变差；普通的聚羧酸减水剂对无机盐离子的敏感性较高，在强碱性环境下，尤其是受钙离子的影响很大，不利于混凝土的分散；普通的聚羧酸减水剂还存在对不同水泥体系相容性问题，同种聚羧酸减水剂用于不同水泥体系中会表现出不同的分散性及分散性保持能力，此外，混凝土中除水泥之外的其他原材料，如粉煤灰、矿粉、石粉、和粘土等与聚羧酸减水剂也存在着相容性问题，导致聚羧酸减水剂的应用性能大大降低，不能解决坍落度损失的问题。因此，急需设计一种可多元调控缓释型聚羧酸减水剂及其制备方法以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种可多元调控缓释型聚羧酸减水剂及其制备方法，采用功能单体、丙烯酰胺、交联剂在引发剂和链转移剂的作用下，通过自由基聚合得到聚羧酸减水剂，选择多种特定分子结构的酯类单体和酰胺类单体聚合，由于引入的酯基、酰胺自身分子不同，所处减水剂分子链中的化学结构位置不同，其水解速率也不同，通过水解速率不同分阶段产生羧基从而达到多元调控缓释的目的，使本发明所述聚羧酸减水剂具有较长的保坍效果。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种可多元调控缓释型聚羧酸减水剂，由以下重量百分比的成分制备得到：
其中，所述功能单体为丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酰胺按重量比1-6:1-6:1-3 组合而成；所述交联剂为一缩乙二醇二甲基丙烯酸酯、N，N'-亚甲基双丙烯酰胺按重量比 1-3:2-5组合而成；所述引发剂为氧化还原体系，氧化剂、还原剂按重量比1:10-25。
本发明所述减水剂在混凝土骨料含泥量较高的情况下仍然具有较好的分散性能。缓释型减水剂的关键是在混凝土碱性环境下，控制亲水基团的水解释放速率，因此，本发明所述聚羧酸减水剂的原料中含有丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、一缩乙二醇二甲基丙烯酸酯，在减水剂中引入大量的酯基，由于酯类的不稳定性，能在水泥存在的强碱性条件下，发生水解反应，生成带有负电的羧基，其在吸附过程中可有效地排斥带有负电荷的粘土及粘土中的有机质，而对含正电荷的水泥颗粒有很好的吸附性能，当集料中粘土含量较高时，聚羧酸减水剂可有效地优先选择吸附于水泥颗粒表面，且排斥粘土，达到耐泥效果。因此，本发明所述聚羧酸减水剂能够解决对混凝土骨料含泥量敏感的问题。
本发明所述聚羧酸减水剂在强碱环境下受无机盐离子的影响较小。本发明采用丙烯酰胺、N，N'-亚甲基双丙烯酰胺合成聚羧酸减水剂，使得所述聚羧酸减水剂含有酰胺结构，所述酰胺结构的引入可以与水分子及聚醚侧链形成牢固的氢键作用，起到了加强空间位阻的作用，其氮原子与水泥中的钙离子产生络合作用，显著延迟水化进程并降低峰位热量值，从而降低其对无机盐离子的敏感性，保持其伸展构象；此外，由于酰胺结构能够提供锚固基团吸附在水泥颗粒表面，亲水基团指向水溶液，组成了单分子或多分子吸附膜，降低表面张力的同时产生静电排斥力，从而使所述聚羧酸减水剂和碱性的水泥体系形成良好的相互作用，有利于所述聚羧酸减水剂对水泥表面起到的润湿、渗透、吸附的作用，以及在骨料颗粒间起到润滑作用。
本发明所述聚羧酸减水剂对不同水泥体系的适应性较强。本发明采用多种特定分子结构的酯类单体和酰胺类单体合成聚羧酸减水剂，使所述聚羧酸减水剂中引入大量的酯基和酰胺基，缓慢分解产生的阴离子、阳离子、非离子型小分子对水泥颗粒、粉煤灰、矿粉、石粉等有良好的分散性，对水泥浆体有增稠的效果，对混凝土的坍落度有良好的保持能力，对泥土颗粒有排斥和封闭作用，提高了对不同水泥体系的容忍度，抑制不同水泥体系对混凝土拌合物坍落度损失的影响。
同时，主要反应原料的用量比例对所述聚羧酸减水剂的性能也有较大影响。其中，不饱和羧酸用量太低会使所述聚羧酸减水剂的减水率低，用量太高则会导致产品抗泥性能不好；功能单体太多会使所述聚羧酸减水剂中的羧基少，所述聚羧酸减水剂对水泥的初始吸附不够，导致分散性差，减水率降低，而功能单体太少则起不到抗泥保坍的效果；交联剂太多易发生凝胶现象，太少则起不到缓慢水解的保坍作用；因此按照本发明所述原料含量制备得到的所述聚羧酸减水剂具有优异的性能。且本发明所述功能单体为丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酰胺按重量比1-6:1-6:1-3组合而成，所述交联剂为一缩乙二醇二甲基丙烯酸酯、N，N'-亚甲基双丙烯酰胺按重量比1-3:2-5组合而成，按照本发明所述物质比例，选择多种特定分子结构的酯类单体和酰胺类单体聚合得到所述聚羧酸减水剂，在制备过程中能够使接枝在所述聚羧酸减水剂分子上的酯基和酰胺基具有特定的序列结构，同时还能控制接枝在所述聚羧酸减水剂分子上的酯基和酰胺基的含量，从而控制酯基和酰胺基的先后水解速率，提高混凝土的持续保坍性能，使其5小时后仍然具有较好的保坍性能。
优选地，所述丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酰胺的重量比为3-5:3-5:2-3；所述一缩乙二醇二甲基丙烯酸酯、N，N'-亚甲基双丙烯酰胺按重量比1-2:2-3；所述氧化剂、还原剂按重量比1:18-22。
优选地，所述氧化剂为过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠、双氧水中的一种或组合；所述还原剂为亚硫酸氢钠、硫代硫酸钠、抗坏血酸中的一种或组合；所述不饱和羧酸为丙烯酸；所述链转移剂为巯基乙酸，3-巯基丙酸，甲基丙烯磺酸钠，烯丙基磺酸钠中的一种或组合；所述聚氧乙烯醚为异戊烯醇聚氧乙烯醚或烯丙基聚氧乙烯醚，分子量2000-3000。
所述可多元调控缓释型聚羧酸减水剂的制备方法，包含以下步骤：
(1)预聚体的制备：在反应容器中加入所述聚氧乙烯醚和200-300mL水，加入所述丙烯酰胺，搅拌至完全溶解后，在20-30min内加入所述氧化剂，得到预聚体；
(2)酯化反应：将不饱和羧酸、步骤(1)所得的预聚体加入到反应容器中混合，于20-40℃下反应1-2h，降至室温，得到酯化产物；
(3)共聚反应：将所述还原剂、链转移剂溶于水形成A溶液；将所述不饱和羧酸、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸丙烯酸羟丙酯溶于水形成B溶液；将所述交联剂溶于水形成C溶液；将步骤(2)所得酯化产物置于反应容器中，依次滴加上述A溶液、B溶液、C溶液，滴加时间为4-10h，滴加结束后将溶液在25℃保温1-2h，再以5℃/min的速度升温至60℃，在60℃下保温1-2h后，快速降温至25℃，得到共聚产物。
(4)中和反应：将步骤(3)所得共聚产物用液碱中和至pH值为5-7，即得所述缓释型聚羧酸减水剂。
本发明通过自由基共聚引入酯基和酰胺基，通过调控原料在反应过程中温度变化方式、原料的滴加顺序及反应时间来调整聚羧酸分子的序列结构，使酯基和酰胺基形成特殊的排列方式，从而获得具有差异化分子结构的共聚物，有效控制了酯基和酰胺基的先后水解速度，从而提高混凝土的后期保坍性能，使其5小时后仍然具有较好的保坍性能。
优选地，所述A溶液与所述B溶液间隔20-30min滴加，所述B溶液与所述C溶液间隔20-30min滴加。
所述A溶液的滴加时间为1-3h，所述B溶液的滴加时间为2-4h，所述C溶液的滴加时间为1-3h。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明在制备所述聚羧酸减水剂的过程中引入酯基，酯基水解生成带有负电的羧基，排斥带有负电荷的粘土及粘土中的有机质，而对含正电荷的水泥颗粒有很好的吸附性能，达到抗泥的效果；
(2)本发明在制备所述聚羧酸减水剂的过程中引入酰胺基团，酰胺基团水解产生的氮原子与水泥中的钙离子产生络合作用，从而降低其对无机盐离子的敏感性，保持其伸展构象；
(3)本发明采用多种特定分子结构的酯类单体和酰胺类单体合成聚羧酸减水剂，缓慢分解产生的阴离子、阳离子、非离子型小分子对水泥颗粒、粉煤灰、矿粉、石粉等有良好的分散性，提高了对不同水泥体系的容忍度，抑制不同水泥体系对混凝土拌合物坍落度损失的影响；
(4)本发明通过反应过程中的温度变化、原材料的滴加顺序和滴加时间，使所述聚羧酸具有特定的序列结构，从而控制酯基和酰胺基的先后水解速度，使得本发明所述聚羧酸减水剂具有较好的后期保坍性能；
(5)本发明引入的酰胺基团对混凝土的早期强度发展有促进作用，采用发明所述聚羧酸减水剂制备的混凝土宏观上表现出优越的早强性能。
具体实施方式
下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动条件下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明所述一种可多元调控缓释型聚羧酸减水剂由以下重量百分比的组分制备得到：
上述各原料的重量百分比是发明人经过大量实验后得到的最优范围，按照上述重量百分比制备得到的聚羧酸减水剂具有优异的性能，以下实施例中各原料的重量百分比均在上述范围内。
实施例1
本实施例提供一种可多元调控缓释型聚羧酸减水剂，由以下重量百分比的成分制备得到：
其中，所述功能单体为丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酰胺按重量比5:5:2组合而成；所述交联剂为一缩乙二醇二甲基丙烯酸酯、N，N'-亚甲基双丙烯酰胺按重量比2:3组合而成；所述引发剂为氧化还原体系，氧化剂、还原剂按重量比1:20。
所述可多元调控缓释型聚羧酸减水剂的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：
(1)预聚体的制备：在反应容器中加入所述聚氧乙烯醚和200-300mL水，加入所述丙烯酰胺，搅拌至完全溶解后，在20-30min内加入所述氧化剂，得到预聚体；
(2)酯化反应：将不饱和羧酸、步骤(1)所得的预聚体加入到反应容器中混合，于20-40℃下反应1-2h，降至室温，得到酯化产物；
(3)共聚反应：将所述还原剂、链转移剂溶于水形成A溶液；将所述不饱和羧酸、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸丙烯酸羟丙酯溶于水形成B溶液；将所述交联剂溶于水形成C溶液；将步骤(2)所得酯化产物置于反应容器中，依次滴加上述A溶液、B溶液、C溶液，滴加时间为7h，滴加结束后将溶液在25℃保温1h，再以5℃/min的速度升温至60℃，在60℃下保温1h后，5min内降温至25℃，得到共聚产物。
(4)中和反应：将步骤(3)所得共聚产物用液碱中和至pH值为6，即得所述缓释型聚羧酸减水剂。
按GB/T8077-2012《混凝土外加剂匀质性试验方法》测试所述聚羧酸减水剂对不同水泥体系的适应性，按GB/T50080-2020《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》测试所述聚羧酸减水剂对混凝土坍落度和经时坍落度的损失影响，试验结果如表1、表2所示，本发明所述聚羧酸减水剂对不同品种的水泥具有优异的适应性和分散保持能力；对混凝土的坍落度和经时坍落度的保持性能较好。
实施例2
本实施例提供一种可多元调控缓释型聚羧酸减水剂，与实施例1相比，不同之处在于，所述功能单体为丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酰胺按重量比1:1:1组合而成；所述交联剂为一缩乙二醇二甲基丙烯酸酯、N，N'-亚甲基双丙烯酰胺按重量比1:2组合而成；所述引发剂为氧化还原体系，氧化剂、还原剂按重量比1:10。
按照实施例1所述的方法制备聚羧酸减水剂。按照实施例1所述的方法对所述聚羧酸减水剂性能进行测试，结果如表1、表2所示。
实施例3
本实施例提供一种可多元调控缓释型聚羧酸减水剂，与实施例1相比，不同之处在于，所述功能单体为丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酰胺按重量比2:2:1组合而成；所述交联剂为一缩乙二醇二甲基丙烯酸酯、N，N'-亚甲基双丙烯酰胺按重量比3:5组合而成；所述引发剂为氧化还原体系，氧化剂、还原剂按重量比1:25。
按照实施例1所述的方法制备聚羧酸减水剂。按照实施例1所述的方法对所述聚羧酸减水剂性能进行测试，结果如表1、表2所示。
实施例4
本实施例提供一种可多元调控缓释型聚羧酸减水剂，与实施例1相比，不同之处在于，所述可多元调控缓释型聚羧酸减水剂的制备方法，步骤(3)中，所述A溶液与B溶液间隔20-30min滴加，所述B溶液与C溶液间隔20-30min滴加。
按照实施例1所述的方法对所述聚羧酸减水剂性能进行测试，结果如表1、表2所示。
实施例5
本实施例提供一种可多元调控缓释型聚羧酸减水剂，与实施例1相比，不同之处在于，所述可多元调控缓释型聚羧酸减水剂的制备方法，步骤(3)中，所述A溶液的滴加时间为2h，所述B溶液的滴加时间为3h，所述C溶液的滴加时间为2h。
按照实施例1所述的方法对所述聚羧酸减水剂性能进行测试，结果如表1、表2所示。
实施例6
本实施例提供一种可多元调控缓释型聚羧酸减水剂，与实施例1相比，不同之处在于，其制备过程中，进行共聚反应时，依次滴加所述A溶液、B溶液、C溶液，滴加时间为7h 滴加结束后，直接升温至60℃，保温2h，后自行降至室温。
按照实施例1所述的方法对所述聚羧酸减水剂性能进行测试，结果如表1、表2所示。
对比例1
本对比例提供一种可多元调控缓释型聚羧酸减水剂，与实施例1相比，不同之处在于，各原料的重量百分比为：
按照实施例1所述的方法制备聚羧酸减水剂。
按照实施例1所述的方法对所述聚羧酸减水剂性能进行测试，结果如表1、表2所示。
对比例2
本对比例提供一种可多元调控缓释型聚羧酸减水剂，与实施例1相比，不同之处在于，所述功能单体为丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酰胺按重量比0.5:1:4组合而成；所述交联剂为一缩乙二醇二甲基丙烯酸酯、N，N'-亚甲基双丙烯酰胺按重量比4:1组合而成；所述引发剂为氧化还原体系，氧化剂、还原剂按重量比1:5。
按照实施例1所述的方法制备聚羧酸减水剂。
按照实施例1所述的方法对所述聚羧酸减水剂性能进行测试，结果如表1、表2所示。
对比例3
本对比例提供一种可多元调控缓释型聚羧酸减水剂，与实施例1相比，不同之处在于，所述可多元调控缓释型聚羧酸减水剂的制备方法，步骤(3)中，同时滴加所述A溶液、B溶液、C溶液。
按照实施例1所述的方法对所述聚羧酸减水剂性能进行测试，结果如表1、表2所示。
测试结果
1、水泥净浆流动度
本发明所述聚羧酸减水剂对不同水泥体系的适应性较强，对净浆的流动性具有缓释效果，试验测定了在相同掺量下各实施例、对比例制备得到的所述聚羧酸减水剂对不同水泥瓶中的净浆流动度。试验按GB/T8077-2012《混凝土外加剂匀质性试验方法》进行， W/C＝0.29，减水剂掺量为胶凝材料的0.12％，掺量为折固掺量。试验结果见表1。
表1水泥净浆流动度性能结果
从表1中实施例与对比例的数据可以得到，采用本发明所述原料的用量比例以及本发明所述制备方法制备得到的所述聚羧酸减水剂，对不同品种的水泥具有优异的适应性和分散保持能力。
2、混凝土坍落度
采用华新PO42.5、亚东PO42.5和海螺PO42.5水泥测试混凝土的坍落度和经时坍落度损失，试验按照GB/T50080-2020《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》进行。混凝土设计编号为C30，混凝土配合比为水泥：水：砂子(含泥量为7重量％)：石子(含泥量为4 重量％)：粉煤灰：矿粉＝250:170:780:1030:40:40(重量比)，减水剂掺量为胶凝材料的0.12％，掺量为折固掺量，以水泥+粉煤灰+矿粉重量计。试验结果见表2。
表2混凝土流动性能结果
从表2可以看出，在骨料含泥量的情况下，本发明所述聚羧酸减水剂的分散效果明显优于对比例，而且对混凝土的坍落度和经时坍落度的保持性能较好。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种可多元调控缓释型聚羧酸减水剂，其特征在于，由以下重量百分比的组分制备得到：
其中，所述功能单体为丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酰胺按重量比1-6:1-6:1-3组合而成；所述交联剂为一缩乙二醇二甲基丙烯酸酯、N，N'-亚甲基双丙烯酰胺按重量比1-3:2-5组合而成；所述引发剂为氧化还原体系，氧化剂、还原剂按重量比1:10-25。
2.根据权利要求1所述的一种可多元调控缓释型聚羧酸减水剂，其特征在于，所述丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酰胺的重量比为3-5:3-5:2-3；所述一缩乙二醇二甲基丙烯酸酯、N，N'-亚甲基双丙烯酰胺按重量比1-2:2-3；所述氧化剂、还原剂按重量比1:18-22。
3.根据权利要求1所述的一种可多元调控缓释型聚羧酸减水剂，其特征在于，所述氧化剂为过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠、双氧水中的一种或组合；所述还原剂为亚硫酸氢钠、硫代硫酸钠、抗坏血酸中的一种或组合。
4.根据权利要求1所述的一种可多元调控缓释型聚羧酸减水剂，其特征在于，所述不饱和羧酸为丙烯酸。
5.根据权利要求1所述的一种可多元调控缓释型聚羧酸减水剂，其特征在于，所述链转移剂为巯基乙酸，3-巯基丙酸，甲基丙烯磺酸钠，烯丙基磺酸钠中的一种或组合。
6.根据权利要求1所述的一种可多元调控缓释型聚羧酸减水剂，其特征在于，所述聚氧乙烯醚为异戊烯醇聚氧乙烯醚或烯丙基聚氧乙烯醚，分子量2000-3000。
7.权利要求1-6任一项所述可多元调控缓释型聚羧酸减水剂的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：
(1)预聚体的制备：在反应容器中加入所述聚氧乙烯醚和200-300mL水，加入所述丙烯酰胺，搅拌至完全溶解后，在20-30min内加入所述氧化剂，得到预聚体；
(2)酯化反应：将不饱和羧酸、步骤(1)所得的预聚体加入到反应容器中混合，于20-40℃下反应1-2h，降至室温，得到酯化产物；
(3)共聚反应：将所述还原剂、链转移剂溶于水形成A溶液；将所述不饱和羧酸、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸丙烯酸羟丙酯溶于水形成B溶液；将所述交联剂溶于水形成C溶液；将步骤(2)所得酯化产物置于反应容器中，依次滴加上述A溶液、B溶液、C溶液，滴加时间为4-10h，滴加结束后将溶液在25℃保温1-2h，再以5℃/min的速度升温至60℃，在60℃下保温1-2h后，快速降温至25℃，得到共聚产物。
(4)中和反应：将步骤(3)所得共聚产物用液碱中和至pH值为5-7，即得所述缓释型聚羧酸减水剂。
8.根据权利要求7所述的一种可多元调控缓释型聚羧酸减水剂的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述A溶液与B溶液间隔20-30min滴加，所述B溶液与C溶液间隔20-30min滴加。
9.根据权利要求7所述的一种可多元调控缓释型聚羧酸减水剂的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述A溶液的滴加时间为1-3h，所述B溶液的滴加时间为2-4h，所述C溶液的滴加时间为1-3h。
CN201810579744.1A 2018-06-07 2018-06-07 一种可多元调控缓释型聚羧酸减水剂及其制备方法 Pending CN109096452A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810579744.1A CN109096452A (zh) 2018-06-07 2018-06-07 一种可多元调控缓释型聚羧酸减水剂及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810579744.1A CN109096452A (zh) 2018-06-07 2018-06-07 一种可多元调控缓释型聚羧酸减水剂及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109096452A true CN109096452A (zh) 2018-12-28

Family

ID=64796710

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810579744.1A Pending CN109096452A (zh) 2018-06-07 2018-06-07 一种可多元调控缓释型聚羧酸减水剂及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109096452A (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111592624A (zh) * 2019-02-21 2020-08-28 天水师范学院 一种制备通用综合型聚羧酸减水剂的方法及装置
CN113265030A (zh) * 2021-05-24 2021-08-17 杭州树派环保科技有限公司 综合型聚羧酸减水剂及其制备方法
CN113698550A (zh) * 2021-09-07 2021-11-26 广州市建筑科学研究院集团有限公司 一种梯度缓释型聚羧酸减水剂及其制备方法和应用
CN114213603A (zh) * 2021-12-29 2022-03-22 科之杰新材料集团有限公司 一种抗泥缓释型聚羧酸减水剂及其制备方法和应用
CN117384328A (zh) * 2023-11-16 2024-01-12 云南建投高分子材料有限公司 一种多元交联型聚羧酸减水剂及其制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005019288A1 (de) * 2003-08-19 2005-03-03 Construction Research & Technology Gmbh Statistische kammpolymere, verfahren zu ihrer herstellung und deren verwendung
CN102515618A (zh) * 2011-11-30 2012-06-27 上海大学 缓释保坍型聚羧酸减水剂及其制备
CN105110687A (zh) * 2015-07-30 2015-12-02 厦门路桥翔通建材科技有限公司 一种抗泥保坍型聚羧酸减水剂及其制备方法
CN106478896A (zh) * 2016-10-31 2017-03-08 科之杰新材料集团有限公司 一种综合型聚羧酸减水剂的制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005019288A1 (de) * 2003-08-19 2005-03-03 Construction Research & Technology Gmbh Statistische kammpolymere, verfahren zu ihrer herstellung und deren verwendung
CN102515618A (zh) * 2011-11-30 2012-06-27 上海大学 缓释保坍型聚羧酸减水剂及其制备
CN105110687A (zh) * 2015-07-30 2015-12-02 厦门路桥翔通建材科技有限公司 一种抗泥保坍型聚羧酸减水剂及其制备方法
CN106478896A (zh) * 2016-10-31 2017-03-08 科之杰新材料集团有限公司 一种综合型聚羧酸减水剂的制备方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111592624A (zh) * 2019-02-21 2020-08-28 天水师范学院 一种制备通用综合型聚羧酸减水剂的方法及装置
CN113265030A (zh) * 2021-05-24 2021-08-17 杭州树派环保科技有限公司 综合型聚羧酸减水剂及其制备方法
CN113698550A (zh) * 2021-09-07 2021-11-26 广州市建筑科学研究院集团有限公司 一种梯度缓释型聚羧酸减水剂及其制备方法和应用
CN114213603A (zh) * 2021-12-29 2022-03-22 科之杰新材料集团有限公司 一种抗泥缓释型聚羧酸减水剂及其制备方法和应用
CN114213603B (zh) * 2021-12-29 2023-07-25 科之杰新材料集团有限公司 一种抗泥缓释型聚羧酸减水剂及其制备方法和应用
CN117384328A (zh) * 2023-11-16 2024-01-12 云南建投高分子材料有限公司 一种多元交联型聚羧酸减水剂及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109096452A (zh) 一种可多元调控缓释型聚羧酸减水剂及其制备方法
CN105110687B (zh) 一种抗泥保坍型聚羧酸减水剂及其制备方法
CN102976655B (zh) 一种保坍型聚羧酸超塑化剂
CN109021181A (zh) 一种兼具降粘和保坍功能的聚羧酸系减水剂及其制备方法
CN107586367B (zh) 基于原子转移自由基聚合制备缓释型聚羧酸减水剂的方法
CN104479066B (zh) 一种混凝土粘度调节剂及其制备方法
CN109053974B (zh) 一种降粘型聚羧酸减水剂的制备方法
CN104177562B (zh) 一种缓释型适应性强的聚酯聚羧酸减水剂及其制备方法和应用
JP6089048B2 (ja) カルボキシル基を含有するアクリル系ｒｄｐおよびそれらを含有する乾燥混合セメント配合物
CN100381387C (zh) 一种两性羧酸类梳形接枝共聚物混凝土超塑化剂
CN108003301A (zh) 一种降粘型聚羧酸减水剂的制备方法
CN106366257B (zh) 一种低敏感抗泥交叉支链型聚羧酸减水剂及其制备方法
CN106432628B (zh) 一种低敏感抗泥醚酯共聚型聚羧酸减水剂及其制备方法
CN104098286B (zh) 一种超高层建筑混凝土专用泵送剂及其制备方法
CN109880020B (zh) 一种混凝土和易性调节剂及其制备方法
CN104230203A (zh) 一种超缓释型聚羧酸保坍剂及其制备方法
CN112694574A (zh) 一种新型高抗泥高保坍聚羧酸减水剂及其制备方法
CN105776933B (zh) 一种抗泥型聚羧酸系减水剂、其制备方法及使用方法
CN107652405A (zh) 一种酰胺/酰亚胺结构的聚羧酸减水剂及其制备方法
JP4899007B2 (ja) ソイルセメント用流動化剤
CN105601837B (zh) 一种聚羧酸减水剂及其制备方法
CN108546318A (zh) 一种水溶性聚合物及其制备方法与应用
CN105713128B (zh) 一种混凝土聚羧酸超塑化剂及其制备方法
CN107759742A (zh) 一种聚羧酸减水剂及其制备方法和使用方法
CN111378075A (zh) 一种高温环境下高效保坍的聚羧酸超塑化剂及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
TA01 Transfer of patent application right
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20190911

Address after: 430000 Putan Community Shop R2-16E-2, Junshan Street, Wuhan Economic and Technological Development Zone, Hubei Province

Applicant after: WUHAN YOUCHENG TECHNOLOGY CO.,LTD.

Address before: 430000 Jiangxia Economic Development Zone, Jiangxia, Wuhan, Hubei.

Applicant before: HUBEI LIJIAN BUILDING MAT Co.,Ltd.

SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20181228