CN115010876A - 一种减缩型聚羧酸减水剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于聚羧酸减水剂技术领域，具体公开了一种减缩型聚羧酸减水剂及其制备方法。本发明先将不饱和酸与特定比例的一缩二乙二醇二丙二醇单丁醚和一缩二丙二醇反应制备混合功能单体，然后以不饱和醇聚氧化乙烯醚、不饱和酸、混合功能单体和其他助剂反应制备减缩型聚羧酸减水剂。本发明制备的减缩型聚羧酸减水剂具有优异的减缩效果和减水效果，还具有添加量小的特点，且制备工艺简单。
Description
技术领域
本发明涉及聚羧酸减水剂技术领域，尤其涉及一种减缩型聚羧酸减水剂及其制备方法。
背景技术
聚羧酸系减水剂(PCE)由于掺量低、减水率高(不小于25％)、增强效果好、分子可调节性强，以及合成过程中不使用甲醛等特点，自20世纪80年代末诞生起就受到研究者和工程应用者的推崇。特别是21世纪初中国高铁和大坝工程开始推广应用PCE后，在PCE研究方面掀起了一股浪潮，久未平息。关于PCE的研究，大多数学者聚焦于其作用机理的解释、性能的进一步提升、衍生产品的开发以及应用技术的优化，目的在于彻底解决水泥混凝土实际施工技术问题，提高混凝土综合性能(高工作性、高强度、高韧性和高耐久性)，最大程度地实现节资、利废、节能和减排的目标。时至今日，虽然在PCE的研究方面取得了一定成果，但由于对PCE的认知尚浅，所需解决的问题还较多。
混凝土在浇筑后会发生一系列的收缩，如塑性干燥收缩、化学收缩、自收缩和硬化干燥收缩等，导致其产生收缩裂缝，严重影响结构的力学性能和耐久性。虽然现在也公开了一些多功能聚羧酸系减水剂，但对混凝土收缩开裂的减缩并不理想，而且还存在掺量大，成本高的问题。因此，如何提供一种减缩型聚羧酸减水剂及其制备方法，在掺量较少的前提下保证聚羧酸减水剂优异的减缩性能是本领域亟待解决的难题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种减缩型聚羧酸减水剂及其制备方法，以解决传统的减缩型聚羧酸减水剂用量大，减缩效果差的问题。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种减缩型聚羧酸减水剂的制备方法，包括如下步骤：
1)将不饱和酸、一缩二乙二醇二丙二醇单丁醚、一缩二丙二醇、对苯二酚和对甲苯磺酸混合，反应得到混合功能单体；
2)将不饱和酸、混合功能单体、分子量调节剂混合滴加至混合溶液中，然后滴加还原剂进行反应，得到反应液；
3)在反应液中加入碱液得到减缩型聚羧酸减水剂；
所述混合溶液包括不饱和醇聚氧化乙烯醚、氧化剂和水。
优选的，所述步骤1)和步骤2)中的不饱和酸独立的为丙烯酸、甲基丙烯酸和马来酸酐中的一种或几种。
优选的，所述步骤1)中不饱和酸、一缩二丙二醇和一缩二乙二醇二丙二醇单丁醚的摩尔比为3～5：0.8～1：1.2～1.5，对苯二酚与不饱和酸的质量比为2～5：100，对甲苯磺酸与不饱和酸的质量比为2～5：100；
所述步骤1)中反应的温度为110～130℃，反应的时间为4～6h。
优选的，所述不饱和醇聚氧化乙烯醚包括异戊烯醇聚氧化乙烯醚和异丁烯醇聚氧化乙烯醚中的一种或两种，所述氧化剂包括过氧化氢溶液、过硫酸铵溶液和过硫酸钾溶液中的一种或几种，所述氧化剂的质量浓度为10～30g/mL。
优选的，所述不饱和醇聚氧化乙烯醚和氧化剂的质量比为1：0.06～0.08，混合溶液中不饱和醇聚氧化乙烯醚的质量浓度为35～50％。
优选的，所述步骤2)中分子量调节剂包括巯基乙酸、3-巯基丙酸、巯基乙醇和次亚磷酸钠；还原剂包括L-抗坏血酸、甲醛合次硫酸氢钠和莫尔盐中的一种或几种。
优选的，不饱和酸、混合功能单体、分子量调节剂、还原剂与混合溶液的质量体积比为15～20g：120～140g：2～3g：0.35～0.5g：550～700mL。
优选的，不饱和酸、混合功能单体、分子量调节剂混合物的滴加时间为2.5～3h，还原剂的滴加时间为2.5～3h。
优选的，所述步骤2)中反应的温度为50～70℃，反应的时间为0.8～1.2h；步骤3)中加入碱液后体系pH值为6.5～7。
本发明的另一目的是提供一种减缩型聚羧酸减水剂的制备方法制备得到减缩型聚羧酸减水剂。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、本发明制备的减缩型聚羧酸减水剂减水效果优异，同时还具有较强的减缩性能，能够大幅避免混凝土在浇筑后产生的收缩裂缝，提高混凝土的后期力学性能和耐久性；
2、不饱和酸能够与大分子的一缩二乙二醇二丙二醇单丁醚和小分子的一缩二丙二醇在相同的条件下进行反应，制备得到特定比例的混合功能单体，形成特殊的梳状结构，在保持较高的减水效果的同时极大程度的避免混凝土的收缩；
3、本发明公开的制备工艺简单，易工业化实施。
具体实施方式
本发明提供了一种减缩型聚羧酸减水剂的制备方法，包括如下步骤：
1)将不饱和酸、一缩二乙二醇二丙二醇单丁醚、一缩二丙二醇、对苯二酚和对甲苯磺酸混合，反应得到混合功能单体；
2)将不饱和酸、混合功能单体、分子量调节剂混合滴加至混合溶液中，然后滴加还原剂进行反应，得到反应液；
3)在反应液中加入碱液得到减缩型聚羧酸减水剂；
所述混合溶液包括不饱和醇聚氧化乙烯醚、氧化剂和水。
在本发明中，所述步骤1)和步骤2)中的不饱和酸独立的为丙烯酸、甲基丙烯酸和马来酸酐中的一种或几种。
在本发明中，所述步骤1)中不饱和酸、一缩二丙二醇和一缩二乙二醇二丙二醇单丁醚的摩尔比为3～5：0.8～1：1.2～1.5，优选为3.5～4.5：0.82～0.9：1.3～1.4，进一步优选为4：0.88：1.36；对苯二酚与不饱和酸的质量比为2～5：100，优选为3～4：100，进一步优选为3.5：100；甲苯磺酸与不饱和酸的质量比为2～5：100，优选为3～4：100，进一步优选为3.5：100。
在本发明中，所述步骤1)中反应的温度为110～130℃，优选为115～125℃，进一步优选为120℃；反应的时间为4～6h，优选为5～6h，进一步优选为6h。
在本发明中，所述不饱和醇聚氧化乙烯醚包括异戊烯醇聚氧化乙烯醚和异丁烯醇聚氧化乙烯醚中的一种或两种，所述氧化剂包括过氧化氢溶液、过硫酸铵溶液和过硫酸钾溶液中的一种或几种，所述氧化剂的质量浓度为10～30g/mL，优选为15～25g/mL，进一步优选为20g/mL。
在本发明中，所述不饱和醇聚氧化乙烯醚和氧化剂的质量比为1：0.06～0.08，优选为1：0.07；混合溶液中不饱和醇聚氧化乙烯醚的质量浓度为35～50％，优选为38～48％，进一步优选为43％。
在本发明中，所述步骤2)中分子量调节剂包括巯基乙酸、3-巯基丙酸、巯基乙醇和次亚磷酸钠；还原剂包括L-抗坏血酸、甲醛合次硫酸氢钠和莫尔盐中的一种或几种。
在本发明中，不饱和酸、混合功能单体、分子量调节剂、还原剂与混合溶液的质量体积比为15～20g：120～140g：2～3g：0.35～0.5g：550～700mL，优选为16～19g：128～132g：2.4～2.8g：0.4～0.45g：580～650mL，进一步优选为18g：130g：2.6g：0.42g：620mL。
在本发明中，不饱和酸、混合功能单体、分子量调节剂混合物的滴加时间为2.5～3h，优选为2.6～2.9h，进一步优选为2.8h；还原剂的滴加时间为2.5～3h，优选为2.6～2.9h，进一步优选为2.8h。
在本发明中，滴加过程优选为加温滴加，滴加温度优选为50～70℃，进一步优选为60℃。
在本发明中，所述步骤2)中反应的温度为50～70℃，优选为55～65℃，进一步优选为60℃；反应时间为0.8～1.2h，优选为0.9～1.1h，进一步优选为1h；步骤3)中加入碱液后体系pH值为6.5～7，优选为6.8～7，进一步优选为6.9。
在本发明中，所述碱液包括氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液或氨水，碱液的质量浓度为20～40g/mL，优选为25～35g/mL，进一步优选为30g/mL。
本发明还提供了一种减缩型聚羧酸减水剂的制备方法制备得到减缩型聚羧酸减水剂。
下面将对本发明实施例中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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
按摩尔比4：0.88：1.36将丙烯酸、一缩二丙二醇和一缩二乙二醇二丙二醇单丁醚混合，然后加入相对于丙烯酸质量2.5％的对苯二酚和2.5％的对甲苯磺酸，在120℃下反应6h，得到混合功能单体；
将异丁烯醇聚氧化乙烯醚、双氧水(20g/mL)和水混合，得到混合溶液。异丁烯醇聚氧化乙烯醚和双氧水的质量比为1：0.06，异丁烯醇聚氧化乙烯醚在混合溶液中的浓度为48％；
将马来酸酐18g、混合功能单体120g和巯基乙酸2.5g混合，在60℃下，3h内滴加至620mL的混合溶液中，然后在2.8h内滴加0.38g L-抗坏血酸，滴加完成之后保温反应1h，加入碱液调节pH值为7，得到减缩型聚羧酸减水剂。
实施例2
按摩尔比3：0.8：1.2将甲基丙烯酸、一缩二丙二醇和一缩二乙二醇二丙二醇单丁醚混合，然后加入相对于甲基丙烯酸质量2％的对苯二酚和2％的对甲苯磺酸，在130℃下反应4h，得到混合功能单体；
将异丁烯醇聚氧化乙烯醚、双氧水(20g/mL)和水混合，得到混合溶液。异丁烯醇聚氧化乙烯醚和双氧水的质量比为1：0.08，异丁烯醇聚氧化乙烯醚在混合溶液中的浓度为40％；
将马来酸酐15g、混合功能单体130g和巯基乙醇2g混合，在60℃下，3h内滴加至500mL的混合溶液中，然后在2.5h内滴加0.4g甲醛合次硫酸氢钠，滴加完成之后保温反应1h，加入碱液调节pH值为6.8，得到减缩型聚羧酸减水剂。
实施例3
按摩尔比5：1：1.5将丙烯酸、一缩二丙二醇和一缩二乙二醇二丙二醇单丁醚混合，然后加入相对于丙烯酸质量5％的对苯二酚和5％的对甲苯磺酸，在110℃下反应6h，得到混合功能单体；
将异戊烯醇聚氧化乙烯醚、双氧水(30g/mL)和水混合，得到混合溶液。异戊烯醇聚氧化乙烯醚和双氧水的质量比为1：0.06，异戊烯醇聚氧化乙烯醚在混合溶液中的浓度为45％；
将丙烯酸20g、混合功能单体140g和巯基乙酸3g混合，在60℃下，3h内滴加至700mL的混合溶液中，然后在2.8h内滴加0.5g L-抗坏血酸，滴加完成之后保温反应1h，加入碱液调节pH值为6.8，得到减缩型聚羧酸减水剂。
对比例1
本对比例与实施例1的区别仅在于丙烯酸、一缩二丙二醇和一缩二乙二醇二丙二醇单丁醚的添加摩尔比为4：1.12：1.12。
实验例1
根据GB/8076-2008《混凝土外加剂》和GBT/50082-2009《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》对掺入实施例1～3减缩型聚羧酸减水剂和对比例1减水剂的混凝土进行相关性能检测，检测结果如表1所示(混凝土试验配合比为：m(水泥)：m(砂)：m(石)：m(水)＝330：673：1000：140)。
表1混凝土性能检测结果
从表1可以看出掺入少量减缩型聚羧酸减水剂后，混凝土的收缩率显著变小，掺入对比例1减水剂同样具有减缩效果，但减缩效果不及本发明限定的减缩型聚羧酸减水剂，说明一缩二乙二醇二丙二醇单丁醚和一缩二丙二醇在限定的配比下具有优异的减缩效果；掺入减缩型聚羧酸减水剂后，混凝土的抗压强度良好，具有较好的和易性。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种减缩型聚羧酸减水剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)将不饱和酸、一缩二乙二醇二丙二醇单丁醚、一缩二丙二醇、对苯二酚和对甲苯磺酸混合，反应得到混合功能单体；
2)将不饱和酸、混合功能单体、分子量调节剂混合滴加至混合溶液中，然后滴加还原剂进行反应，得到反应液；
3)在反应液中加入碱液得到减缩型聚羧酸减水剂；
所述混合溶液包括不饱和醇聚氧化乙烯醚、氧化剂和水。
2.根据权利要求1所述的一种减缩型聚羧酸减水剂的制备方法，其特征在于，所述步骤1)和步骤2)中的不饱和酸独立的为丙烯酸、甲基丙烯酸和马来酸酐中的一种或几种。
3.根据权利要求2所述的一种减缩型聚羧酸减水剂的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中不饱和酸、一缩二丙二醇和一缩二乙二醇二丙二醇单丁醚的摩尔比为3～5：0.8～1：1.2～1.5，对苯二酚与不饱和酸的质量比为2～5：100，对甲苯磺酸与不饱和酸的质量比为2～5：100；
所述步骤1)中反应的温度为110～130℃，反应的时间为4～6h。
4.根据权利要求1～3任一项所述的一种减缩型聚羧酸减水剂的制备方法，其特征在于，所述不饱和醇聚氧化乙烯醚包括异戊烯醇聚氧化乙烯醚和异丁烯醇聚氧化乙烯醚中的一种或两种，所述氧化剂包括过氧化氢溶液、过硫酸铵溶液和过硫酸钾溶液中的一种或几种，所述氧化剂的质量浓度为10～30g/mL。
5.根据权利要求4所述的一种减缩型聚羧酸减水剂的制备方法，其特征在于，所述不饱和醇聚氧化乙烯醚和氧化剂的质量比为1：0.06～0.08，混合溶液中不饱和醇聚氧化乙烯醚的质量浓度为35～50％。
6.根据权利要求5所述的一种减缩型聚羧酸减水剂的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中分子量调节剂包括巯基乙酸、3-巯基丙酸、巯基乙醇和次亚磷酸钠；还原剂包括L-抗坏血酸、甲醛合次硫酸氢钠和莫尔盐中的一种或几种。
7.根据权利要求5或6所述的一种减缩型聚羧酸减水剂的制备方法，其特征在于，不饱和酸、混合功能单体、分子量调节剂、还原剂与混合溶液的质量体积比为15～20g：120～140g：2～3g：0.35～0.5g：550～700mL。
8.根据权利要求7所述的一种减缩型聚羧酸减水剂的制备方法，其特征在于，不饱和酸、混合功能单体、分子量调节剂混合物的滴加时间为2.5～3h，还原剂的滴加时间为2.5～3h。
9.根据权利要求8所述的一种减缩型聚羧酸减水剂的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中反应的温度为50～70℃，反应的时间为0.8～1.2h；
步骤3)中加入碱液后体系pH值为6.5～7。
10.权利要求1～9任一项所述的一种减缩型聚羧酸减水剂的制备方法制备得到减缩型聚羧酸减水剂。
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Citations (8)
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|---|---|---|---|---|
| CN101182156A (zh) * | 2007-11-15 | 2008-05-21 | 水利部交通部电力工业部南京水利科学研究院 | 减缩增强型聚羧酸系高性能减水剂及其制备方法 |
| CN103333297A (zh) * | 2013-06-24 | 2013-10-02 | 北京工业大学 | 一种减缩型聚羧酸系高性能减水剂的制备方法 |
| CN108164653A (zh) * | 2017-12-27 | 2018-06-15 | 北京工业大学 | 一种减缩型聚羧酸减水剂及其制备方法 |
| CN112608427A (zh) * | 2020-12-03 | 2021-04-06 | 北京市市政工程研究院 | 一种减缩型聚羧酸减水剂及其制备方法和应用 |
| CN112707673A (zh) * | 2020-09-15 | 2021-04-27 | 科之杰新材料集团有限公司 | 一种超减缩型聚羧酸减水剂及其制备方法 |
| CN112708042A (zh) * | 2019-11-25 | 2021-04-27 | 科之杰新材料集团有限公司 | 一种减缩型聚羧酸减水剂及其制备方法 |
| CN113816649A (zh) * | 2021-09-24 | 2021-12-21 | 贵州石博士科技股份有限公司 | 一种减缩型聚羧酸减水剂及其制备方法和应用 |
| CN114671982A (zh) * | 2022-02-24 | 2022-06-28 | 浙江鑫月新材料科技有限公司 | 一种减缩型聚羧酸减水剂及其制备方法 |
-
2022
- 2022-07-20 CN CN202210850804.5A patent/CN115010876A/zh active Pending
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101182156A (zh) * | 2007-11-15 | 2008-05-21 | 水利部交通部电力工业部南京水利科学研究院 | 减缩增强型聚羧酸系高性能减水剂及其制备方法 |
| CN103333297A (zh) * | 2013-06-24 | 2013-10-02 | 北京工业大学 | 一种减缩型聚羧酸系高性能减水剂的制备方法 |
| CN108164653A (zh) * | 2017-12-27 | 2018-06-15 | 北京工业大学 | 一种减缩型聚羧酸减水剂及其制备方法 |
| CN112708042A (zh) * | 2019-11-25 | 2021-04-27 | 科之杰新材料集团有限公司 | 一种减缩型聚羧酸减水剂及其制备方法 |
| CN112707673A (zh) * | 2020-09-15 | 2021-04-27 | 科之杰新材料集团有限公司 | 一种超减缩型聚羧酸减水剂及其制备方法 |
| CN112608427A (zh) * | 2020-12-03 | 2021-04-06 | 北京市市政工程研究院 | 一种减缩型聚羧酸减水剂及其制备方法和应用 |
| CN113816649A (zh) * | 2021-09-24 | 2021-12-21 | 贵州石博士科技股份有限公司 | 一种减缩型聚羧酸减水剂及其制备方法和应用 |
| CN114671982A (zh) * | 2022-02-24 | 2022-06-28 | 浙江鑫月新材料科技有限公司 | 一种减缩型聚羧酸减水剂及其制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 张良主编, 天津大学出版社 * |
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