本发明涉及混凝土外加剂技术领域,具体涉及到一种缓释保坍型聚羧酸减水剂及其制备方法。这种减水剂在不复配缓凝剂的前提下,能够显著提高混凝土保坍性能。
背景技术:
聚羧酸减水剂是第三代高性能混凝土外加剂,具有掺量低、分散性好、分子结构上自由度大等优点,己经广泛应用于各种混凝土工程,并取得了良好的效果。但在实际应用过程中,也存在一些问题,如坍落度损失过快、适应性不良、加水量敏感等问题,在一定程度上制约了聚羧酸减水剂的应用,同时也影响工程质量。
针对混凝土坍落度损失快的问题,以往专利公开了一些改进方法:比如调整酸醚比例,改变减水剂分子中亲水性侧链的长度与密度,脂类大单体和醚类大单体进行共聚,通过复配加入缓凝剂等,但在目前复杂工况、水泥品种多和砂石料质量劣化的情况下,问题仍得不到很好的解决。
目前还没有一种适应性广泛、适应性强、工艺简单、性能优异的保坍型聚羧酸减水剂。
技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种缓释保坍型聚羧酸减水剂及其制备方法,以克服现有聚羧酸减水剂与水泥不相适应导致坍落度损失大的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种缓释保坍型聚羧酸减水剂的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
将水、不饱和聚氧乙烯醚、有机羧酸、氧化剂投入反应釜中,搅拌至溶解,投入氧化剂后,加热至30-60℃,向其中同时滴加己配置的A液和B液,A液滴加3-4小时,B液滴加3.5-5h,保温1-2h后,加碱液中和至pH为6一7,补水至固含量为40-45%,得到保坍型聚羧酸减水剂;
所述的A液为有机羧酸、丙烯酸烷基脂类单体、丙烯酰胺类单体和水;
所述的B液为还原性催化剂、链转移剂和水。
优选地:所述的不饱和聚氧乙烯醚为甲基丙烯醇聚氧乙烯醚(HPEG)、异戊烯醇聚氧乙烯醚(TPEG)、甲氧基聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯、甲氧基聚氧乙烯醚丙烯酸酯中的任意一种或几种。
优选地:所述的有机羧酸为丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸酐、富马酸、衣康酸中一种或多种。
优选地:所述的丙烯酸甲醋、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸羟乙脂、丙烯酸羟丙酯中的一种或多种。
优选地:所述的酰胺类单体为丙烯酰胺,N-N二甲基丙烯酰胺或2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸甲基丙磺酸中的一种或多种。
优选地:所述的氧化性引发剂为双氧水、过硫酸类化合物中的一种或多种;所述的链转移剂为琉基丙酸或琉基乙酸中的一种或两种;所述的还原性引发剂为吊白块,维生素C或亚硫酸氢钠中的一种或多种。
优选地:所述不饱和聚氧乙烯醚的分子量为1000-3000。
一种缓释保坍型聚羧酸减水剂,其特征在于:包括
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
在聚羧酸高分子主链上引入碱水解基团,在混凝土拌合后,水泥水化过程呈碱性,聚羧酸高分子链上的碱水解基团不断水解,释放出羧基,使聚羧酸分子的减水性能不断随之释放。克服了现有聚羧酸减水剂与水泥不相适应导致坍落度损失大的问题。合成的缓释保坍型聚羧酸减水剂具有优良的坍落度保持性,与不同水泥有较好的适应性,对质量较差的砂石料有较好的适应性。
具体实施方式
下面将结合本发明中的实施例,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
在1000m1圆底三口烧瓶中加入210g水、200g甲基丙烯醇聚氧乙烯醚(HPEG2400),8.0g丙烯酰胺和2.0g双氧水作为反应底液。
配制A溶液:15.0g丙烯酸、1.5克巯基丙酸和40g水混匀放于滴液漏斗中。
配制B溶液:将0.5克维C和60g水混匀放于滴液漏斗中。
搅拌至烧瓶中单体溶解,并升温至60℃,立即同时开始滴加A液和B液,A溶液3.0小时同时滴完,B溶液3.5小时滴完,继续保温反应0.5小时后,加入7.5克32%的氢氧化钠溶液,调节溶液pH值为6—7,补水得到40%的保坍型聚羧酸减水剂母液。
实施例2
在1000m1圆底三口烧瓶中加入210g水、200g甲基丙烯醇聚氧乙烯醚(HPEG2400),12g马来酸酐和6.0gAMPS作为反应底液、2.0g过硫酸胺和1.0g双氧水。
配制A溶液:将20g丙烯酸甲酯、2.0克琉基丙酸和30g水混匀放于滴液漏斗中。
配制B溶液:将0.5克吊白块和60g水混匀放于滴加瓶中。
搅拌至烧瓶中单体溶解,并升温至40℃,立即同时开始滴加A液和B液,A液2.0小时滴完,A液2.5小时滴完,继续保温反应1小时后,加入8.0克32%的氢氧化钠溶液,调节溶液pH值为6—7,补水得到40%的保坍型聚羧酸减水剂母液。
实施例3
在1000m1圆底三口烧瓶中加入210g水、200异戊烯醇聚氧乙烯醚(TPEG2400),12g衣康酸、10gN-N二甲基丙烯酰胺、3.0g过硫酸胺作为反应底液。
配制A溶液:24g丙烯酸羟丙酯、1.5克琉基丙酸和40g水混匀放于滴加漏斗中。
配制B溶液:将0.2克吊白块和0.4克维C和60g水混匀放于滴加瓶漏斗中。
搅拌至烧瓶中单体溶解,并升温至50℃,立即同时开始滴加A液和B液,A液3.0小时滴完,A液3.5小时滴完,继续保温反应0.5小时后,加入8.0克32%的氢氧化钠溶液,调节溶液pH值为6—7,补水得到40%的保坍型聚羧酸减水剂母液。
以本公司通用型聚羧酸减水剂GTS-102为对比例,混凝土性能(混凝土配合比参照GB8076-2008)对比测试如下:
由上述测试结果可以看出本发明的保坍型聚羧酸减水剂的坍落度经时损失较小,3天和28天抗压强度符合要求,并高于通用型聚羧酸减水剂,说明掺加保坍型减水剂的混凝土水化更完全。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。