一種超早強(qiáng)聚羧酸減水劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種聚簇酸減水劑及其制備方法，具體設(shè)及一種超早強(qiáng)聚簇酸減水劑 及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著建設(shè)開(kāi)發(fā)的需求W及市場(chǎng)住宅面積的減小，建筑的高度越來(lái)越高，因此，混凝 ±在使用過(guò)程需嚴(yán)格控制其收縮、開(kāi)裂W及強(qiáng)度問(wèn)題，尤其預(yù)制構(gòu)件包括管片管粧在內(nèi)的 混凝±構(gòu)件劇增，必須確保混凝±結(jié)構(gòu)的耐久性。故研究提高混凝±早期強(qiáng)度、加速模板周 轉(zhuǎn)速度的超早強(qiáng)聚簇酸減水劑，對(duì)適應(yīng)于預(yù)制混凝±則具有重大的意義。
[0003] 目前，超早強(qiáng)減水劑無(wú)論復(fù)配或合成，均W加入胺類化合物或者在分子鏈上引入 胺基小單體而得到的，由于胺類小單體的用量的限制，因此，減水劑的早強(qiáng)性是相當(dāng)有限 的；同時(shí)含氣量較高。例如，現(xiàn)有技術(shù)CN201010257591. 2公開(kāi)了一種酸醋混合型超早強(qiáng)聚 簇酸高性能減水劑，采用30~60%的酸醋混合型聚簇酸高性能減水劑、0. 1~5%的復(fù)合無(wú) 機(jī)鹽類早強(qiáng)劑、0. 1~0. 6%的聚氧乙締類消泡劑、10~40%的復(fù)合氣娃酸鹽、1~15%的 復(fù)合有機(jī)類加速固化劑進(jìn)行多元組分的復(fù)配，形成混凝±早強(qiáng)的疊加作用，該發(fā)明主要途 徑還是復(fù)配無(wú)機(jī)早強(qiáng)劑獲得有限的早強(qiáng)性。CN201310749324. 0公開(kāi)了一種超早強(qiáng)型減水 劑及其加工方法，該超早強(qiáng)型減水劑是W締丙基聚乙二醇、丙締酸或甲基丙締酸、丙締酷胺 等為單體合成的，該發(fā)明中采用的締丙基聚乙二醇原料活性不足，會(huì)大量殘留在所合成的 聚簇酸減水劑中，造成減水率低，且殘留的締丙基聚乙二醇會(huì)顯著延長(zhǎng)混凝±的凝結(jié)時(shí)間， 影響產(chǎn)品的使用性能；同時(shí)Id強(qiáng)度仍相當(dāng)?shù)?，難W滿足高層建筑需求。CN201310676432. X公開(kāi)了一種超早強(qiáng)型聚簇酸外加劑，是由簇酸單體、橫酸季胺鹽兩性單體與高分子量聚 酸大單體進(jìn)行自由基共聚反應(yīng)，制備了兼具減水和超早強(qiáng)的聚簇酸外加劑。該發(fā)明在制備 過(guò)程中需氮?dú)庾霰Ｗo(hù)氣體，嚴(yán)格控制無(wú)氧條件，同時(shí)需要加入水溶性鏈轉(zhuǎn)移劑，生產(chǎn)成本昂 貴；而且該超早強(qiáng)型聚簇酸外加劑的早強(qiáng)性24h僅僅達(dá)到18. 89~19. 77MPa之間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種具有超高的早期強(qiáng)度、良好的保持能力、 極低的氯離子含量的超早強(qiáng)聚簇酸減水劑及其工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)過(guò)程中無(wú)污染、成本低的制 備方法。
[0005] 本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案是：一種超早強(qiáng)聚簇酸減水劑，W聚氧乙 締胺酸，W丙締酸、順下締徑醋酸W及締丙胺為單體，加入無(wú)機(jī)過(guò)氧類引發(fā)劑進(jìn)行自由基共 聚反應(yīng)制成，其分子主鏈同時(shí)含有簇酸基團(tuán)和橫酸基團(tuán)W及胺基，側(cè)鏈為長(zhǎng)鏈聚胺酸，其 中，聚氧乙締胺酸、丙締酸、水、順下締徑醋酸、締丙胺、無(wú)機(jī)過(guò)氧類引發(fā)劑各組分之間的質(zhì) 量份數(shù)比為 100 : (20 ~30) : (100 ~150) : (2 ~10) : (2 ~10) : (0. 1 ~0. 5)。
[0006] 進(jìn)一步，所述聚氧乙締胺酸具有如下結(jié)構(gòu)式：
[0007]
陽(yáng)OO引 其中，R=CH2CH2OH，CH2CH2CH2〇H，CH2CH2CH2CH2〇H，CH2CH2〇CH2CH2〇H;a，b，c，d= 10-40；n= 20-60O
[0009] 進(jìn)一步，所述聚氧乙締胺酸的分子量為300-5000之間。
[0010] 進(jìn)一步，所述順下締徑醋酸由順酢和二徑基醇在無(wú)溶劑狀態(tài)下加催化劑并加熱至 75-85°C合成，其中，所述順酢和二徑基醇的物質(zhì)的量比為1:2. 0-1:2. 5。順下締徑醋酸既可 W提高產(chǎn)品混凝±保持性也可W提高早期強(qiáng)度。
[0011] 進(jìn)一步，所述二徑基醇為乙二醇，丙二醇、1，4下二醇、二乙二醇中的一種或多種的 混合物。
[0012] 進(jìn)一步，所述催化劑為硫酸、憐酸、醋酸、苯橫酸中的一種或多種的混合物。
[0013] 進(jìn)一步，所述締丙胺為丙締胺、甲基丙締胺、甲基下締胺中的一種或多種的混合 物。
[0014] 進(jìn)一步，所述無(wú)機(jī)過(guò)氧類引發(fā)劑選自過(guò)氧化氨、過(guò)硫酸錠、過(guò)硫酸鐘中的一種或多 種的混合物。
[0015] 本發(fā)明進(jìn)一步解決其技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案是：一種超早強(qiáng)聚簇酸減水劑， 先將水和聚氧乙締胺酸放入反應(yīng)器中，攬拌升溫溶解，然后在45~55°C條件下加入無(wú)機(jī) 過(guò)氧類引發(fā)劑，接著將單體丙締酸、丙締胺、順下締徑乙醋和水混合攬拌制成均勻的單體 水溶液，將其通過(guò)蠕動(dòng)累勻速滴加至反應(yīng)器中，全部單體水溶液滴加完畢時(shí)間為120~ ISOmin(優(yōu)選120min);滴加完畢后繼續(xù)恒溫保溫3~4h(優(yōu)先3h，可保持較好的反應(yīng)性 能），然后降溫至30~34°C(優(yōu)選30°C)，加入堿液（優(yōu)選氨氧化鋼）中和至抑=7. 5~ 7. 8 (優(yōu)選抑=7. 5)，即得超早強(qiáng)型聚簇酸減水劑。
[0016] 本發(fā)明之超早強(qiáng)聚簇酸減水劑是由聚酸結(jié)構(gòu)上引入胺和主鏈上胺共同作用，兼具 包括酸、徑基W及醋基團(tuán)在內(nèi)組成的結(jié)構(gòu)，充分發(fā)揮了各成分之間的協(xié)同作用。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有W下有益的技術(shù)效果：
[0018] (1)早期強(qiáng)度高：采用胺酸W及小分子胺進(jìn)行共聚，在較低的滲量下對(duì)混凝 ±具有良好的分散性并具有超高的早期強(qiáng)度，在主體原料聚酸單體中引入胺來(lái)提高減 水劑的強(qiáng)度，勢(shì)必將進(jìn)一步推動(dòng)超高強(qiáng)預(yù)制構(gòu)件混凝±的發(fā)展。實(shí)驗(yàn)證明，Iday強(qiáng)度 可達(dá)22. 0-27. 6MPa，比普通早強(qiáng)型聚簇酸減水劑強(qiáng)度提高30% -40%，比國(guó)外PC高出 20% -50%，大大縮短生產(chǎn)周期。
[0019] 似保巧性好：分子鏈中嵌入醋基團(tuán)，提高了產(chǎn)品保持能力，尤其可滿足低巧落度 保持性的要求。
[0020] (3)含氣量低：具有極低的氯離子含量，可控制在1. 5% -1. 9%，有利于提高混凝 ±防誘蝕功能，可滿足各種預(yù)制構(gòu)件混凝±的施工要求。
[0021] (4)生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，成本低廉，環(huán)保無(wú)污染，并可量產(chǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步加W說(shuō)明。
[0023] 實(shí)施例1:超早強(qiáng)聚簇酸減水劑的制備
[0024] 在裝有溫度計(jì)、攬拌器S口燒瓶中，加入140g去離子水和100g聚酸胺大單體M，攬 拌升溫溶解，在50°C條件下加入過(guò)硫酸錠0. 5g，然后將20g單體丙締酸、5g丙締胺、5g順下 締徑乙醋和IOg去離子水混合攬拌制成均勻的單體水溶液，將其通過(guò)蠕動(dòng)累勻速滴加至燒 瓶中，全部單體水溶液滴加完畢時(shí)間為化；滴加完畢后繼續(xù)恒溫保溫化，然后降溫至30°C， 加入氨氧化鋼中和至抑=7. 5,即得超早強(qiáng)型聚簇酸減水劑CZPC-I。
[00對(duì)實(shí)施例2 :超早強(qiáng)聚簇酸減水劑的制備
[00%] 在裝有溫度計(jì)、攬拌器S口燒瓶中，加入130g去離子水和100g聚酸胺大單體M，攬 拌升溫溶解，在55°C條件下加入過(guò)硫酸鐘0. 4g，然后將30g單體丙締酸、5g丙締胺、6g順下 締徑乙醋和IOg去離子水混合攬拌制成均勻的單體水溶液，將其通過(guò)蠕動(dòng)累勻速滴加至燒 瓶中，全部單體水溶液滴加完畢時(shí)間為化；滴加完畢后繼續(xù)恒溫保溫地，然后降溫至30°C， 加入氨氧