磺酸基改性聚氧乙烯醚超塑化剂及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及混凝土外加剂，具体涉及一种磺酸基改性聚氧乙烯醚超塑化剂及其制备方法。所述的超塑化剂的化学结构式如下：其中，所述a为聚合度，2≤a≤5；所述b为聚合度，10≤b≤50，a与b均为整数。所述的磺酸基改性聚氧乙烯醚超塑化剂的制备方法是先以苯酚、浓硫酸和苯乙烯为原料进行聚合反应得到含磺酸基的苯酚、苯乙烯聚合物，接着在酸性条件下通入环氧乙烷，再加入定量浓硫酸对聚合物进行磺化，反应结束加液碱调节pH值为7～8即可。本发明得到的磺酸基改性聚氧乙烯醚超塑化剂结构稳定，利用磺酸基的电子效应，能够提高混凝土水化膜强度和稳定性及流动性和保坍性。
【专利说明】磺酸基改性聚氧乙烯醚超塑化剂及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及混凝土外加剂，具体涉及一种磺酸基改性聚氧乙烯醚超塑化剂及其制备方法。
【背景技术】
[0002]目前，对高性能混凝土提出的要求已不仅是高强，而更多的在于关注这种结构材料的超长期耐久性，在高强基础上同时具有密实、稳定和优良的施工性能。在制备高性能混凝土的技术中，除了对水泥、骨料有较高的要求之外，最重要的还在于在配置过程中使用超细粉掺合料和化学添加剂，尤其是具有高效减水、适当引气并能减少和防止坍落度经时损失的高性能超塑化剂。超塑化剂又叫混凝土外加剂，指能产生具有很好的和易性，包括高流动性、保水性、粘聚性，更便于浇注的流态混凝土，并且不降低水泥用量和强度的添加剂，在国内主要是指减水率闻的闻效减水剂和闻性能减水剂等。具有特殊结构的混凝土超塑化剂由于具有高减水率、混凝土坍落度经时损失小、掺量低等优点，已成为国内外外加剂研究与开发的热点。
[0003]近年来，国内一大批大型工程、客运专线、水利水电工程的建设，以及房地产业的兴起，致使混凝土原材料供应紧张，由此造成粗集料、矿物掺合物、细集料、水泥等质量出现下降，再加上我国水泥品种繁多，工程配合比多种多样，往往会造成超塑化剂与混凝土不相适应。现有的超塑化剂存在着水泥适应性差、性能不稳定、残余超塑化剂浓度降低过快导致混凝土坍损过快的缺点。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种能提高混凝土水化膜的强度和稳定性、提高混凝土流动性和保坍性的磺酸基改性聚氧乙烯醚超塑化剂，本发明同时提供其制备方法。
[0005]本发明所述的磺酸基改性聚氧乙烯醚超塑化剂的化学结构式如下:
[0006]
【权利要求】
1.一种磺酸基改性聚氧乙烯醚超塑化剂，其特征在于:其化学结构式如下:
2.—种权利要求1所述的磺酸基改性聚氧乙烯醚超塑化剂的制备方法，其特征在于:先以苯酚、浓硫酸和苯乙烯为原料进行聚合反应得到含磺酸基的苯酚、苯乙烯聚合物，再向其中通入环氧乙烷，随后加入浓硫酸对聚合物进行磺化，反应结束加液碱调节PH值为7~8即可。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于包括以下步骤: (1)聚合反应:将苯酚和浓硫酸加入反应器，滴加苯乙烯，温度140~160°C，压力小于0.3MPa，2~4小时滴加完毕，得到含磺酸基的苯酚、苯乙烯聚合物； (2)环氧乙烷聚合:将温度调节至120~130°C，向含磺酸基的苯酚、苯乙烯聚合物中通入环氧乙烷，2~5小时通入完毕； (3)磺化反应:温度调节至80~90°C，滴加浓硫酸，2~4小时滴加完毕，得磺化后聚合物； (4)中和、稀释:加入液碱调节pH值7~8，再加水稀释至含固量40%。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于:步骤(1)中所述浓硫酸质量占苯酚和苯乙烯总质量的1~2.5% ;所述苯酚与苯乙烯的摩尔比为1:3~3.5。
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于:步骤(2)中所述含磺酸基的苯酚、苯乙烯聚合物中理论酚羟基与环氧乙烷的摩尔比为1:10~50。
6.根据权利要求3、4或5所述的制备方法，其特征在于:步骤(3)中所述磺化后聚合物中理论苯环与浓硫酸的摩尔比为1:1~1.1。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于:步骤(4)中所述液碱为30wt.%的氢氧化钠。
【文档编号】C04B24/16GK103951308SQ201410155794
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年4月17日 优先权日:2014年4月17日
【发明者】王建军, 王双平 申请人:山东卓星化工有限公司