復(fù)配聚羧酸減水劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及聚羧酸減水劑技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及復(fù)配聚羧酸減水劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 減水劑是目前研宄和應(yīng)用最廣泛的一種混凝土外加劑，外加劑已成為混凝土中除 水泥、砂、石、水以外的第五種重要組成部分。聚羧酸作為新一代減水劑，具有摻量低、保坍 性能好、混凝土收縮率低、分子結(jié)構(gòu)可調(diào)性強(qiáng)、生產(chǎn)工藝簡單和對環(huán)境的友好等優(yōu)點(diǎn)。被公 認(rèn)為是混凝土外加劑今后的發(fā)展方向。
[0003] 在實(shí)際使用過程中，由于聚羧酸減水劑側(cè)鏈容易插入粘土的層狀結(jié)構(gòu)中，導(dǎo)致聚 羧酸減水劑在含有粘土的混凝土中的分散性能受到很大的影響，導(dǎo)致其抗泥性差，進(jìn)而導(dǎo) 致混凝土的綜合性能下降。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷和問題，本發(fā)明的目的是提供復(fù)配聚羧酸減水劑及其制 備方法。本發(fā)明的復(fù)配聚羧酸減水劑采用的聚羧酸減水劑母液原料中的聚醚大單體采用的 是端羥基酯化的聚醚大單體，其是利用大分子羧酸作為聚醚的封端基團(tuán)，大大的增加了聚 羧酸減水劑側(cè)鏈末端的物理尺寸，使其不易插入粘土的層狀結(jié)構(gòu)中，從而達(dá)到抗泥的效果。 解決了現(xiàn)有聚羧酸減水劑的側(cè)鏈容易插入粘土的層狀結(jié)構(gòu)中，導(dǎo)致其抗泥性差，進(jìn)而導(dǎo)致 混凝土的綜合性能下降的技術(shù)問題。
[0005] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：
[0006] 復(fù)配聚羧酸減水劑，包括聚羧酸減水劑母液，其中，所述聚羧酸減水劑母液是通過 將端羥基酯化的聚醚大單體與水、引發(fā)劑、鏈轉(zhuǎn)移劑和丙烯酸混合加熱反應(yīng)后，再加入堿性 溶液中和pH值至6~7后得到的；其中，所述端羥基酯化的聚醚大單體是在催化劑的催化 作用下，聚醚大單體的端羥基與大分子羧酸的羧基進(jìn)行酯化反應(yīng)得到的。
[0007] 進(jìn)一步地，所述聚醚大單體與大分子羧酸的摩爾比為1 : 0. 2~1。
[0008] 進(jìn)一步地，所述聚醚大單體與大分子羧酸的摩爾比為1 : 0.5。
[0009] 進(jìn)一步地，所述大分子羧酸為碳原子數(shù)16~32的烷基羧酸或者為含苯環(huán)的羧酸。
[0010] 具體地，所述大分子羧酸可以采用但不限于軟脂酸、硬脂酸或者苯甲酸。
[0011] 進(jìn)一步地，所述聚醚大單體的重均分子量為1000~5000。
[0012] 具體地，所述聚醚大單體可以采用異戊烯基聚氧乙烯醚（TPEG)或者異丁烯基聚 氧乙烯醚（HPEG)。
[0013] 進(jìn)一步地，所述酯化反應(yīng)中，控制反應(yīng)溫度為80°C~130°C，酯化時(shí)間為2~5h。
[0014] 進(jìn)一步地，所述催化劑的用量為所述聚醚大單體的質(zhì)量的2%~6%。
[0015] 具體地，所述催化劑采用對甲苯磺酸或氨基磺酸。
[0016] 進(jìn)一步地，在酯化反應(yīng)中，還加入了帶水劑。加入的帶水劑的用量依據(jù)酯化反應(yīng)原 料用量、以及帶水劑的能力綜合分析計(jì)算得到。具體地，本發(fā)明中，所述帶水劑的用量可以 為所述聚醚大單體的質(zhì)量的10%~20%。本發(fā)明中所述帶水劑可以采用環(huán)己烷。酯化反 應(yīng)生成的水被及時(shí)帶出反應(yīng)體系，加速酯化反應(yīng)的正向進(jìn)行，提高酯化反應(yīng)效率。
[0017]進(jìn)一步地，在酯化反應(yīng)中，還加入阻聚劑；所述阻聚劑的用量為所述聚醚大單體的 質(zhì)量的0.05%~0.5%。防止聚醚大單體的雙鍵聚合。具體地，可以采用對苯二酚或者吩 噻嗪等。
[0018]進(jìn)一步地，所述端羥基酯化的聚醚大單體與引發(fā)劑的摩爾比為1 : 0.01~0.3; 所述端羥基酯化的聚醚大單體與鏈轉(zhuǎn)移劑的摩爾比為1 : 0.05~0.8;所述端羥基酯化的 聚醚大單體與丙烯酸的的摩爾比為1 : 2~7。
[0019]具體地，所述水的用量依據(jù)端羥基酯化的聚醚大單體、引發(fā)劑、鏈轉(zhuǎn)移劑和丙烯酸 的總質(zhì)量而定，使反應(yīng)得到的聚羧酸減水劑母液的固含量為35%~50%即可。即所述水的 用量與總質(zhì)量的比值M為1~2即可。
[0020]進(jìn)一步地，所述引發(fā)劑可以采用過硫酸氨、過硫酸鉀或者Vc-H202引發(fā)體系等。不 同的引發(fā)劑在反應(yīng)過程中使用的用量有所不同。當(dāng)所述引發(fā)劑采用過硫酸氨或者過硫酸鉀 時(shí)，所述端羥基酯化的聚醚大單體與引發(fā)劑的摩爾比為1 : 0.1~0.3;優(yōu)選為1 : 0.2。當(dāng) 所述引發(fā)劑采用Vc-H202引發(fā)體系時(shí)，所述端羥基酯化的聚醚大單體與引發(fā)劑的摩爾比為 1 :0.01~0.1，優(yōu)選為，1:0.022;其中，7(3-1120 2引發(fā)體系中￥(3:11 202摩爾比為0.1~ 0. 25 ： 1 〇
[0021]進(jìn)一步地，所述鏈轉(zhuǎn)移劑可以采用巰基乙酸/丙酸、甲基丙烯磺酸鈉等。當(dāng)采用巰 基乙酸/丙酸時(shí)，所述端羥基酯化的聚醚大單體與鏈轉(zhuǎn)移劑的摩爾比為1 : 0.05~0.3; 優(yōu)選為1 : 0.11。當(dāng)采用甲基丙烯磺酸鈉時(shí)，所述端羥基酯化的聚醚大單體與鏈轉(zhuǎn)移劑的 摩爾比為1 : 0.1~0.8;優(yōu)選為1 : 0.3。
[0022] 進(jìn)一步地，所述端羥基酯化的聚醚大單體與丙烯酸的的摩爾比為1 : 4。
[0023] 進(jìn)一步地，所述復(fù)配聚羧酸減水劑，是包括聚羧酸減水劑母液、水、消泡劑、引氣劑 和緩凝劑的混合物，其中，在混合物中，所述聚羧酸減水劑母液中的不揮發(fā)物質(zhì)的質(zhì)量百分 含量為8%~15%。其中的不揮發(fā)物質(zhì)指代的是聚羧酸減水劑母液中端羥基酯化的聚醚大 單體與鏈轉(zhuǎn)移劑和丙烯酸聚合反應(yīng)得到的聚合物。
[0024] 優(yōu)選地，在混合物中，所述聚羧酸減水劑母液中的不揮發(fā)物質(zhì)的質(zhì)量百分含量為10%〇
[0025]進(jìn)一步地，所述消泡劑的質(zhì)量百分含量為0.01 %~0. 1%，引氣劑0.01 %~ 〇. 1%，緩凝劑的質(zhì)量百分含量為0.5%~8%。
[0026] 進(jìn)一步優(yōu)選地，所述消泡劑的質(zhì)量百分含量為0. 02%~0. 08%，引氣劑0. 02%~ 0. 08 %，緩凝劑的質(zhì)量百分含量為1 %~5 %。
[0027] 進(jìn)一步優(yōu)選地，所述消泡劑的質(zhì)量百分含量為0. 05%，引氣劑0. 05%，緩凝劑的 質(zhì)量百分含量為2%。
[0028] 具體地，所述消泡劑采用現(xiàn)有常用的有機(jī)硅類，聚醚改性有機(jī)硅類的消泡劑即可。
[0029]具體地，所述引氣劑采用十二烷基硫酸鈉（K12)、三萜皂甙、十二烷基苯磺酸鈉等現(xiàn) 有常規(guī)采用的引氣劑即可。
[0030]具體地，所述緩凝劑采用葡萄糖酸鈉、白糖或者檸檬酸等現(xiàn)有常規(guī)采用的緩凝劑 即可。
[0031] 本發(fā)明的復(fù)配聚羧酸減水劑的制備方法：是通過以下步驟實(shí)現(xiàn)的：
[0032] 步驟一、制備端羥基酯化的聚醚大單體：將上述所述端羥基酯化的聚醚大單體采 用的原料混合得混合物，然后將混合物在80°C~130°C條件下酯化，得到端羥基酯化的聚 醚大單體；
[0033] 步驟二、將步驟一得到的端羥基酯化的聚醚大單體與水混合攪拌均勻，加熱至 20°C~60°C后分別滴加引發(fā)劑、鏈轉(zhuǎn)移劑和丙烯酸，滴加完后保溫反應(yīng)1