專利名稱：一種早強型聚羧酸系高性能減水劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于建筑材料中的混凝土外加劑技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種早強型聚羧酸系高性能減水劑，特別涉及該種減水劑的制備方法。
背景技術(shù)：
聚羧酸系減水劑與傳統(tǒng)萘系、三聚氰胺系等減水劑相比由于具有摻量低、減水率高、水泥適應(yīng)性好等優(yōu)點，逐漸成為研究與應(yīng)用廣泛的新一代減水劑。隨著我國核電、水利、橋梁、隧道等大型基礎(chǔ)設(shè)施的興起，尤其是國家鐵路客運專線網(wǎng)工程的規(guī)劃實施，對聚羧酸系減水劑的市場需求持續(xù)增長。目前普通的聚羧酸系減水劑有一定的緩凝作用，早期強度發(fā)展緩慢，混凝土 Id抗壓強度僅能達(dá)到設(shè)計強度的2(T30%，尤其是在低溫或使用大摻量礦物摻合料的情況下，早期強度更低，大大限制了其應(yīng)用范圍。
為了提高混凝土的早期強度，加快模板周轉(zhuǎn)，加快施工進(jìn)度，目前一般采用降低混凝土水膠比、提高水泥標(biāo)號或水泥用量以及添加早強劑等技術(shù)途徑。采用無機鹽或有機早強劑與聚羧酸系減水劑進(jìn)行物理復(fù)配時，不但容易發(fā)生分層、脹氣、貯存穩(wěn)定性差等現(xiàn)象，而且會降低聚羧酸系減水劑的減水性能。無機鹽中的硫酸鹽會大大提高堿含量，導(dǎo)致潛在堿骨料反應(yīng)危害，且硫酸鹽對混凝土后期強度有負(fù)面影響；氯鹽由于易引發(fā)鋼筋銹蝕而被限制使用；有機物中醇胺類早強劑單摻時的早強效果不太明顯，價格昂貴且摻量不易控制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有聚羧酸系減水劑在早期強度方面的不足，通過主、側(cè)鏈基團(tuán)等分子結(jié)構(gòu)設(shè)計，引入新的聚合單體，提供一種減水率高、凝結(jié)時間短、早強效果好、性能穩(wěn)定、制備工藝簡單的早強型聚羧酸系高性能減水劑及其制備工藝。特別是用于預(yù)制混凝土?xí)r，可以顯著提高混凝土早期強度，從而提早脫模，提高生產(chǎn)效率，降低預(yù)制混凝土生產(chǎn)能耗。本發(fā)明涉及一種早強型聚羧酸系高性能減水劑，該減水劑是由下列單體在氧化-還原體系作用下進(jìn)行水溶液聚合而成
1)單體A為甲基烯丙基聚氧乙烯醚，分子量為3000 5000(即MW=300(T5000)，單體A占總反應(yīng)物固體重量的75、0% ；
2)單體B為月桂醇，單體B占總反應(yīng)物固體重量的0.5^2. 0% ；
3)單體C的結(jié)構(gòu)式如下
權(quán)利要求
1.一種早強型聚羧酸系高性能減水劑，其特征在于，該減水劑是由下列單體在氧化-還原體系作用下進(jìn)行水溶液聚合而成 1)單體A為甲基烯丙基聚氧乙烯醚，分子量為300(Γ5000，單體A占總反應(yīng)物固體重量的75 90% ； 2)單體B為月桂醇，單體B占總反應(yīng)物固體重量的O.5^2. 0% ； 3)單體C的結(jié)構(gòu)式如下
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的早強型聚羧酸系高性能減水劑，其特征在于所述的單體C選自二羥乙基乙二胺、二羥丙基乙二胺、四羥乙基乙二胺或四羥丙基乙二胺中的一種或一種以上任意比例的混合物。
3.—種權(quán)利要求1或2所述早強型聚羧酸系高性能減水劑的制備方法，其特征在于包括以下步驟 1)將單體A、單體B和單體E投入反應(yīng)釜，升溫至30°C并攪拌以使其均溶解于水中，升溫至50°C并加入氧化劑； 2)分別滴加單體C與單體D的混合水溶液和還原劑與鏈轉(zhuǎn)移劑的混合水溶液，在2 4h內(nèi)冋時滴完，加完后保持在50 C繼續(xù)攬祥Ih ； 3)降至室溫并加入水和液堿，調(diào)節(jié)pH值為5飛.5，固含量約為40%。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的早強型聚羧酸系高性能減水劑制備方法，其特征在于所述氧化劑為過氧化氫或叔丁基過氧化氫，其用量為反應(yīng)單體總重量的O. 5^2. 2% ;所述的還原劑為抗壞血酸，其用量為反應(yīng)單體總重量的O. Γ0. 6%。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的早強型聚羧酸系高性能減水劑制備方法，其特征在于所述的鏈轉(zhuǎn)移劑為巰基乙醇、巰基乙酸或3-巰基丙酸，用量為反應(yīng)單體總重量的O. 3^1. 5%。
全文摘要
本發(fā)明的早強型聚羧酸系高性能減水劑在氧化-還原體系作用下進(jìn)行水溶液聚合而成單體A75~90%，單體B0.5~2.0%，單體C0.8~3.2%，單體D5~20%，單體E1~3.5%。制備方法是1)將單體A、單體B和單體E投入反應(yīng)釜，升溫至30℃并攪拌以使其均溶解于水中，升溫至50℃并加入氧化劑；2)分別滴加單體C與單體D的混合水溶液和還原劑與鏈轉(zhuǎn)移劑的混合水溶液，在2~4h內(nèi)同時滴完，加完后保持在50℃繼續(xù)攪拌1h；3)降至室溫并加入水和液堿，調(diào)節(jié)pH值為5~6.5，固含量約為40%。本發(fā)明具有顯著的早強增強性能，且中后期強度穩(wěn)定增長；制備方法操作簡單、生產(chǎn)周期短，成本低廉。
文檔編號C04B103/30GK103011669SQ20121055467
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月20日
發(fā)明者陳國新, 祝燁然, 黃國泓, 沈燕平, 徐唯唯, 楊日, 王冬, 杜志芹, 王毅, 劉興榮, 蔡明 , 付丹華 申請人:南京瑞迪高新技術(shù)有限公司