專利名稱：一種低含氣量聚羧酸減水劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種聚合物及其制備方法，更具體地，本發(fā)明具體涉及一種低含氣量混凝土聚羧酸減水劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
隨著近年來我國混凝土的發(fā)展，混凝土的各方面性能不斷提高，對混凝土減水劑的要求也越來越高。聚羧酸減水劑是第三代高性能減水劑，具有摻量低、減水率高、坍落度損失小、與水泥適應(yīng)性強(qiáng)、可大幅度提高粉煤灰、礦粉等混合材的用量，能大幅度節(jié)約水泥，配置高強(qiáng)、超高強(qiáng)混凝土等優(yōu)點，廣泛用于高速鐵路、橋梁、水利工程等高強(qiáng)度、高耐久性、高水泥適應(yīng)性的混凝土工程。目前，聚羧酸減水劑使用中遇到的普遍問題是含氣量較高，影響了混凝土的強(qiáng)度，降低混凝土含氣量是減水劑開發(fā)中急需要解決的問題。傳統(tǒng)的方法一般在減水劑中后復(fù)配消泡劑控制其含氣量。消泡劑品種多，效果差異較大，同時還存在與減水劑相容性問題。聚羧酸減水劑分子結(jié)構(gòu)設(shè)計具有較大的自由度，其性能也有較大的發(fā)展空間，國內(nèi)外對聚羧酸減水劑的研究也層出不窮。CN101293946A中公開了一種減水劑合成方法，其中通過調(diào)整甲基丙烯酸聚乙二醇單甲醚酯的分子量，改變羧基側(cè)鏈與聚氧乙烯基側(cè)鏈比例，從而調(diào)整減水劑含氣量。US5661206中公開了一種在聚羧酸減水劑合成時引入烷氧基側(cè)鏈來改善相容性的方法，采用甲氧基聚乙二醇不飽和酯和不飽和酸共聚，并加入少量的環(huán)氧乙烷-環(huán)氧丙烷共聚物，適當(dāng)改善了混凝土的含氣量。US6187841中公開了通過改進(jìn)烷氧基聚乙二醇不飽和酯和不飽和酸的比例進(jìn)而適當(dāng)改善含氣量和強(qiáng)度的方法 。CN1316398A中公開了一種聚羧酸系引氣高效混凝土減水劑的制備方法，其在共聚合過程中，采用丁酮為溶劑，反應(yīng)完畢后，需經(jīng)減壓蒸餾蒸除溶劑。然而，這些文獻(xiàn)中公開的方法和產(chǎn)品或者生產(chǎn)工藝復(fù)雜，不利于大規(guī)模生產(chǎn)；或者產(chǎn)品含氣量較低，但保坍性較差、水泥適應(yīng)性窄；或者采用有機(jī)溶劑，不僅環(huán)境不友好，而且生產(chǎn)成本高。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種低含氣量混凝土的聚羧酸減水劑，該減水劑是由A、B、C三種單體通過無規(guī)共聚而制得的聚合物，其重均分子量為10000 30000，其中各單體間的摩爾比為A: B: C等于0.2 1: 3 10: 30 50 ;且單體A為全氟
烷基磷酸酯丙烯酸酯，并具有如下的結(jié)構(gòu)式(I):
權(quán)利要求
1.一種聚合物，其特征在于，該聚合物是由A、B、C三種單體通過無規(guī)共聚而制得，且重均分子量為10000 30000，其中各單體間的摩爾比為A: B: C等于0.2 1: 3 10: 30 50;且單體A為全氟烷基磷酸酯丙烯酸酯，并具有如下的結(jié)構(gòu)式(I):
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚合物，其特征在于，所述各單體間的摩爾比為A: B: C等于 0.3 1: 3 9: 30 45。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的聚合物，其特征在于，所述單體A的分子量為400 8000，并占各單體總質(zhì)量的2% 10%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的聚合物，其特征在于，所述單體B的分子量為900 4000，并占各單體總質(zhì)量的10% 90%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的聚合物，其特征在于，所述單體B為選自烯丙基聚醚，甲基烯基聚氧乙烯、聚氧丙烯醚，烷撐烯基聚氧乙烯、聚氧丙烯醚中的一種或多種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的聚合物，其特征在于，所述單體C為選自順丁烯二酸酐、順丁烯二酸、丙烯酸及甲基丙烯酸中的一種。
7.一種制備權(quán)利要求1 6中任一項所述的聚合物的方法，該方法包括如下步驟: 1)在反應(yīng)器中加入單體A、單體B、單體C和水，其中水與單體B的質(zhì)量比為1.0 3.5，并攪拌加熱至70 90°C ; 2)向得自步驟I)的反應(yīng)體系中滴加引發(fā)劑，引發(fā)劑用量為單體A、B、C總質(zhì)量的·0.5% 5%，滴加時間為I 4小時； 3)保持如上溫度6 8小時，然后降溫至常溫，并調(diào)節(jié)pH值至中性，得到所述的聚合物。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述自由基引發(fā)劑為過硫酸銨、過硫酸鉀、偶氮二異丁脒鹽酸鹽或雙氧水。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的方法，其中所述自由基引發(fā)劑的用量為單體A、B、C總質(zhì)量的0.5% 5%。
10.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中步驟3)中所述的調(diào)解pH至中性是利用質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為·30 % 50 %的NaOH水溶 液完成的。
全文摘要
一種低含氣量混凝土聚羧酸減水劑及其制備方法，該減水劑是由A、B、C三種單體無規(guī)共聚而成的重均分子量為10000～30000的聚合物，其中單體A、B、C的結(jié)構(gòu)分別如下面的式(I)、(II)、(III)所示，式中各符號的含義參見說明書。本發(fā)明的制備方法是以分子量900～4000的聚氧乙烯、聚氧丙烯醚為聚合單體，在水溶液體系內(nèi)進(jìn)行的無規(guī)自由基共聚。由于側(cè)鏈中引入了全氟烷基磷酸酯丙烯酸酯，故可以提高減水劑的引氣消泡功能，同時使主側(cè)鏈分布密度更趨合理，進(jìn)而提高減水劑的減水率、對水泥的適應(yīng)性和保坍性。此外，本發(fā)明工藝簡單，污染小，可大幅提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)效益。
文檔編號C08F222/02GK103183795SQ20111044884
公開日2013年7月3日 申請日期2011年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月28日
發(fā)明者朱建民, 劉兆斌, 董振鵬, 仲崇剛, 周立明, 劉曉杰, 范雷 申請人:遼寧奧克化學(xué)股份有限公司