一种降黏型聚羧酸减水剂及制备方法与流程

本发明涉及混泥土，具体为一种降黏型聚羧酸减水剂及制备方法。

背景技术：

1、聚羧酸减水剂是一种由主链含有亲水性锚固基团的梳型共聚物，近年来聚羧酸高性能减水剂高效稳定的性能使混凝土质量效果更好，但是在各种特殊施工环境和施工要求下，混凝土仍然存在很多问题。尤其是随着高性能混凝土的快速发展，对混凝土的质量的要求越来越高，聚羧酸超减水剂广泛应用在高速铁路、公路、桥梁、跨海大桥水利工程等大型工程上，聚羧酸减水剂研发的潜力大是因为分子结构成梳形，自由度较大，合成时可控的因数大。主链的合成度，官能团的类型，侧链的类型和长度，位置和数量，分子量的多少和位置等参数，可以通过合成的工艺条件来控制，研发出解决混凝土保坍、引气、缓释、增强等性能的成品。聚羧酸超塑化剂的很多强极性官能团连接在主链，羧基、羟基、磺酸基、季铵盐等，混泥土受到这些官能团作用使聚羧酸有超塑化剂的优异性，如文献《聚羧酸减水剂在海工混凝土中的应用》在报道了聚羧酸减水剂在提高海工混凝土施工性能，有较好的力学性能和耐久性等方面，但是其粘度高。

技术实现思路

1、(一)解决的技术问题

2、针对现有技术的不足，本发明提供了一种降黏型聚羧酸减水剂及制备方法，有效的降低了混凝土黏性，解决其流速慢的问题。

3、(二)技术方案

4、为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：一种降黏型聚羧酸减水剂，包括以下重量组分：200-300份不饱和聚醚大单体、40-60份不饱和酸的小单体单元、10-15份改性壳聚糖、0.1-0.3份的链引发剂、0.2-0.3份的链转移剂、500-600份的去离子水。

5、优选的，所述不饱和聚醚大单体为乙二醇单乙烯基聚乙二醇，所述不饱和的小单体单元为丙烯酸、水杨酸钠、马来酸酐、苯乙烯磺酸、甲基烯丙基磺酸钠、酒石酸、柠檬酸中的一种或几种的组合。

6、优选的，所述改性壳聚糖的制备方法为：

7、(1)将0.4-0.5mol/l的盐酸加入到壳聚糖中，搅拌30-40min,然后用无水乙醇进行洗涤、抽滤、干燥得到中间产物，取上中间产物0.9-1.1g于蒸馏水中搅拌均匀，加入油浴锅中，反应温度90-110℃，调节ph为2-3，加入4.5-5.5g的双氰胺，冷凝回流,自然冷却，减压抽滤，无水乙醇洗涤，产物放入烘箱中进行干燥，研磨后最终得到产物双胍壳聚糖；

8、(2)将1-2g双胍壳聚糖、4-5g甲酰胺依次加入反应器中，反应温度20-25℃，搅拌反应1-1.5h后，在缓慢加入96％-98％的硫酸和亚硫酸的混合物，乙醇洗涤，干燥得到改性壳聚糖。

9、优选的，所述盐酸、壳聚糖、双氰胺的质量比为0.24-0.3:1:0.45-5.5。

10、优选的，所述链引发剂为过氧化氢、过氧化月桂酰、过乙酸特丁酯、过氧化二特丁基、过硫酸钾中的至少一种，所述链转移剂为十二烷基硫醇、四氯化碳、二硫酯、巯基乙酸、巯基乙醇、3-巯基丙酸异辛酯、甲基丙烯磺酸钠或丙烯磺酸钠中的至少一种。

11、优选的，所述该减水剂：是由不饱和聚醚大单体、不饱和的小单体单元、改性壳聚糖在氧化还原体系下经过链引发、链增长、链转移、链终止聚合反应得到降黏型聚羧酸减水剂。

12、优选的，所述聚合反应包括以下步骤：将不饱和聚醚大单体和去离子水加入反应器中，开启搅拌泵搅拌1-2h，以链引发剂、链转移剂为a料，不饱和酸的小单体单元、改性壳聚糖为b料，等待不饱和聚醚大单体溶解后加入a料和b料，a料滴加控制时间为1-1.5h，b料滴加控制时间为45-55min,a料和b料滴加完成后保温1-2h，加入碱调节ph得到降黏型聚羧酸减水剂。

13、优选的，所述饱和聚醚大单体和不饱和酸的小单体单元的质量比为5:1。

14、优选的，所述加入碱为三乙胺调节ph为6.5-7.5。

15、(三)有益的技术效果

16、将不饱和聚醚大单体和去离子水加入反应器中，开启搅拌泵搅拌，以链引发剂、链转移剂为a料，不饱和酸的小单体单元、改性壳聚糖为b料，等待不饱和聚醚大单体溶解后加入a料和b料，a料和b料滴加完成后保温，加入碱调节ph得到降黏型聚羧酸减水剂。

17、降粘型羧酸减水剂主要通过降低聚羧酸分子与水分子结合，释放出更多的自由水来达到降粘的效果，利用不饱和酸的小单体单元基团的憎水性，调整聚羧酸分子的亲水性能达到降低聚羧酸分子的表面张力，应用在混泥土中降低搅拌混合物的粘性，从而达到降粘效果，改性壳聚糖中含有大量的憎水基团氨基、酯基、羟基等基团进一步提高了降粘效果，选用分子量较小的结构使聚羧酸分子有更好的舒展性，短侧链的聚羧酸分子在混泥土中形成水层膜厚度更低，从而释放更多的自由水降低混泥土粘度。

技术特征：

1.一种降黏型聚羧酸减水剂，其特征在于：包括以下重量组分：200-300份不饱和聚醚大单体、40-60份不饱和酸的小单体单元、10-15份改性壳聚糖、0.1-0.3份的链引发剂、0.2-0.3份的链转移剂、500-600份的去离子水。

2.根据权利要求1所述的降黏型聚羧酸减水剂，其特征在于：所述不饱和聚醚大单体为乙二醇单乙烯基聚乙二醇，所述不饱和的小单体单元为丙烯酸、水杨酸钠、马来酸酐、苯乙烯磺酸、甲基烯丙基磺酸钠、酒石酸、柠檬酸中的一种或几种的组合。

3.根据权利要求1所述的降黏型聚羧酸减水剂，其特征在于：所述改性壳聚糖的制备方法为：

4.根据权利要求3所述的降黏型聚羧酸减水剂，其特征在于：所述盐酸、壳聚糖、双氰胺的质量比为0.24-0.3:1:0.45-5.5。

5.根据权利要求1所述的降黏型聚羧酸减水剂，其特征在于：所述链引发剂为过氧化氢、过氧化月桂酰、过乙酸特丁酯、过氧化二特丁基、过硫酸钾中的至少一种，所述链转移剂为十二烷基硫醇、四氯化碳、二硫酯、巯基乙酸、巯基乙醇、3-巯基丙酸异辛酯、甲基丙烯磺酸钠或丙烯磺酸钠中的至少一种。

6.根据权利要求1-5中任意一项的降黏型聚羧酸减水剂的制备方法，所述该减水剂：是由不饱和聚醚大单体、不饱和的小单体单元、改性壳聚糖在氧化还原体系下经过链引发、链增长、链转移、链终止聚合反应得到降黏型聚羧酸减水剂。

7.根据权利要求6所述的降黏型聚羧酸减水剂的制备方法，其特征在于：所述聚合反应所述聚合包括以下步骤：将不饱和聚醚大单体和去离子水加入反应器中，开启搅拌泵搅拌1-2h，以链引发剂、链转移剂为a料，不饱和酸的小单体单元、改性壳聚糖为b料，等待不饱和聚醚大单体溶解后加入a料和b料，a料滴加控制时间为1-1.5h，b料滴加控制时间为45-55min,a料和b料滴加完成后保温1-2h，加入碱调节ph得到降黏型聚羧酸减水剂。

8.根据权利要求7所述的降黏型聚羧酸减水剂的制备方法，其特征在于：所述饱和聚醚大单体和不饱和酸的小单体单元的质量比为5:1。

9.根据权利要求7所述的降黏型聚羧酸减水剂的制备方法，其特征在于：所述加入碱为三乙胺调节ph为6.5-7.5。

技术总结
本发明涉及混泥土技术领域，且公开了一种降黏型聚羧酸减水剂及制备方法，将不饱和聚醚大单体和去离子水加入反应器中，开启搅拌泵搅拌，以链引发剂、链转移剂为A料，不饱和酸的小单体单元、改性壳聚糖为B料，等待不饱和聚醚大单体溶解后加入A料和B料，A料和B料滴加完成后保温，加入碱调节pH得到降黏型聚羧酸减水剂，选用分子量较小的结构使聚羧酸分子有更好的舒展性，短侧链的聚羧酸分子在混泥土中形成水层膜厚度更低，从而释放更多的自由水降低混泥土粘度。

技术研发人员：李战胜
受保护的技术使用者：山西海通建材科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16