專利名稱：一種聚羧酸系高效減水劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于聚羧酸系高效減水劑及其制備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種聚羧酸系高效減水劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
混凝土是當(dāng)今使用量最大的建筑工程結(jié)構(gòu)材料，高性能混凝土代表了混凝土技術(shù)的發(fā)展方向。高性能混凝土的配制離不開化學(xué)外加劑的加入，尤其是減水劑。它主要用來分散混凝土和砂漿中水泥顆粒，減少用水量，提高混凝土強(qiáng)度和耐久性。即減水劑是最常用·且最重要的混凝土外加劑，摻入減水劑后除減少水的用量外，混凝土的強(qiáng)度和耐久性等性能有明顯改善。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種聚羧酸系高效減水劑，它主要由四種不同單體共聚而成，其共聚物結(jié)構(gòu)如下
權(quán)利要求
1.一種聚羧酸系高效減水劑，其特征在于包括四種不同單體共聚而成，其共聚物結(jié)構(gòu)如下
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種聚羧酸系高效減水劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟 (I ) A物質(zhì)的制備 將聚乙二醇和對(duì)苯二酚加入到帶有機(jī)械攪拌、溫度計(jì)和回流冷凝管的三口燒瓶中，攪拌下升溫至65°C，加入對(duì)甲苯磺酸鈉，溫度升至70°C后，緩慢滴加丙烯酸，滴加完后升溫至95°C，保溫?cái)嚢璺磻?yīng)4h ； (2 ) B物質(zhì)的制備 ①羥甲基化反應(yīng) 在裝有攪拌器、溫度計(jì)和回流冷凝管的油浴加熱的三口燒瓶中，先加入水、丙烯酰胺和對(duì)苯二酚，開啟攪拌，使丙烯酰胺全部溶于水中，加熱控制溫度為40 55°C，然后緩慢滴加重量比37%的甲醛溶液，再滴加三乙胺保持反應(yīng)液PH在8. 5 10. O之間，攪拌反應(yīng)2 3h ； ②磺化反應(yīng) 將反應(yīng)液溫度升至70 90°C，再加入氨基磺酸到上述溶液中，然后用重量比30%的氫氧化鈉溶液調(diào)PH至10 12，保溫反應(yīng)3 4h，反應(yīng)結(jié)束后，將產(chǎn)品冷卻至室溫，用濃度10%的硫酸調(diào)節(jié)PH=7 ； (3)聚羧酸系高效減水劑的制備 在裝有攪拌器、溫度計(jì)、回流冷凝管的油浴加熱的三口燒瓶中加入重量比20%的過硫酸鉀溶液，溫度升到70°C，按比例將A物質(zhì)、丙烯酸、甲基丙烯磺酸鈉和B物質(zhì)溶于水后，采用滴加的方式加入到過硫酸鉀溶液中，控制滴加時(shí)間60分鐘加完，滴加完后在80°C下保溫反應(yīng)4h，反應(yīng)結(jié)束后，過濾除去溶液中的白色絮狀物質(zhì)，靜置并自然冷卻至室溫，用濃度30%的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)PH=7，得到黃色溶液狀的聚羧酸系高效減水劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的聚羧酸系高效減水劑的制備方法，其特征在于所述A物質(zhì)的制備中聚乙二醇與丙烯酸的重量比為I: O. 58，對(duì)苯二酚的用量為丙烯酸的O. 51%重量比，對(duì)甲苯磺酸鈉的用量為丙烯酸的6. 95%重量比。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的聚羧酸系高效減水劑的制備方法，其特征在于所述B物質(zhì)的制備中羥甲基化反應(yīng)時(shí)丙烯酰胺與37%甲醛溶液的重量比為1:1. 1，水的用量為丙烯酰胺的62%重量比，對(duì)苯二酚的用量為丙烯酰胺的O. 42%重量比。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的聚羧酸系高效減水劑的制備方法，其特征在于所述B物質(zhì)的制備中磺化反應(yīng)時(shí)加入氨基磺酸的量為羥甲基化反應(yīng)時(shí)所用丙烯酰胺的量與氨基磺酸的重量比I: I. 6。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的聚羧酸系高效減水劑的制備方法，其特征在于所述步驟(3)所述聚羧酸系高效減水劑制備時(shí)A物質(zhì)丙烯酸甲基丙烯磺酸鈉B物質(zhì)水的重量比為I : O. 52 O. 69 : O. 38 O. 76 : 4. 87 : 6. 54 8. 47,20%過硫酸鉀的用量為A物質(zhì)的39. 95 50. 12%重量比。
全文摘要
一種聚羧酸系高效減水劑及其制備方法。用聚乙二醇與丙烯酸酯化合成聚乙二醇丙烯酸酯﹙簡(jiǎn)稱A物質(zhì)﹚；再將丙烯酰胺與甲醛進(jìn)行羥甲基化，然后用氨基磺酸進(jìn)行磺化反應(yīng)，生成含有碳碳雙鍵并帶有酰胺基和磺酸基的B物質(zhì)；最后用丙烯酸、甲基丙烯磺酸鈉、B物質(zhì)、A物質(zhì)通過自由基共聚反應(yīng)，得到聚羧酸系高效減水劑。B物質(zhì)是一種帶有酰胺基和磺酸基的不飽和物質(zhì)，能提供極性很強(qiáng)的陰離子磺酸基，其中酰胺基可提高減水劑的流動(dòng)性和分散性能，并成功地合成了一種具有獨(dú)特性能的聚羧酸系高效減水劑。本合成方法在水溶液條件下反應(yīng)，無(wú)污染且符合國(guó)際環(huán)保發(fā)展方向，原料易得價(jià)格較低，工藝新穎反應(yīng)條件溫和，產(chǎn)品性能優(yōu)異獨(dú)特，具有廣闊的發(fā)展前景。
文檔編號(hào)C08F220/06GK102875047SQ20121039243
公開日2013年1月16日 申請(qǐng)日期2012年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月17日
發(fā)明者石赟, 胡廣雄, 石輝文 申請(qǐng)人:蘭州大學(xué)