本發(fā)明涉及一種聚羧酸減水劑及其制備方法，具體涉及一種降低高標(biāo)號(hào)混凝土粘度的聚羧酸減水劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
：聚羧酸減水劑因其具有生成工藝簡(jiǎn)單，減水率高，坍落度保持好，環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)成為普遍使用的減水劑。但是在遇到C50以上高標(biāo)號(hào)混凝土?xí)r，混凝土?xí)霈F(xiàn)粘度增大，流動(dòng)速度慢等問(wèn)題，給施工帶來(lái)困難。通常情況下是通過(guò)提高摻量來(lái)降低粘度，然而由于低水膠比狀態(tài)下極易產(chǎn)生泌水，又必須加入粘度調(diào)節(jié)劑和引氣劑來(lái)改善。適配難度加大。CN103865007A公開(kāi)了一種降粘型聚羧酸系減水劑制備方法，該發(fā)明通過(guò)在羧酸共聚物分子結(jié)構(gòu)中引入和控制一定量的疏水單元和疏水基團(tuán)，起到降低該減水劑作用下水泥基材料粘性的作用。具有降粘效果明顯、分散性高、與水泥適應(yīng)性好等優(yōu)點(diǎn)，尤其適用于配制高強(qiáng)混凝土、自密實(shí)混凝土，以及低水膠比高摻量礦物摻合料混凝土等。然而該發(fā)明降粘效果不是太明顯，且未提及混凝土保持性的影響。CN104262550A公開(kāi)了一種降粘型聚羧酸系減水劑的制備方法，該發(fā)明采用不飽和伯胺類小單體、有環(huán)氧基團(tuán)的有機(jī)小分子和含鹵素基團(tuán)制成不飽和季銨鹽，然后與不飽和酸進(jìn)行共聚，制備的降粘型聚羧酸系減水劑具有反應(yīng)簡(jiǎn)單、易于控制、成本低等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，能夠降低混凝土粘度、提高坍落度保持性等問(wèn)題，然而該發(fā)明引進(jìn)了鹵素基團(tuán)，降低了混凝土對(duì)鋼筋的耐腐蝕性。CN104371081A公開(kāi)了一種快速分散降粘型聚羧酸水泥分散劑的制備方法，該發(fā)明基于使用含叔氨基的不飽和大分子單體作為可參與聚合的還原劑，獲得超支化聚羧酸水泥分散劑，提供了一種快速分散降粘型聚羧酸水泥分散劑的制備方法，雖然該發(fā)明對(duì)混凝土粘度有較大改善，但是具有生產(chǎn)較復(fù)雜，反應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)等缺點(diǎn)。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種降低高標(biāo)號(hào)混凝土粘度的減水率高、抗粘土效果好、水泥適應(yīng)性好、含氣量低的聚羧酸減水劑及其制備方法。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案是，一種降低高標(biāo)號(hào)混凝土粘度的聚羧酸減水劑，由式(1)所示的單體端烯基聚氧乙烯醚，不飽和酸以及不飽和酯，加入引發(fā)劑，在常溫下通過(guò)水溶液進(jìn)行無(wú)規(guī)共聚反應(yīng)，然后加入降粘調(diào)節(jié)劑進(jìn)行分子重排，以及堿性調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)到中性制成，所述聚羧酸減水劑主體分子結(jié)構(gòu)如式(2)所示：式(1)中，R1為氫或甲基；m為1～5、n為1～15；式(2)中，R1為氫或甲基，R2為羧基、苯基、對(duì)磺酸苯基或?qū)姿岜交?，R3為氫、甲基、磺酸基或羧基，R4為氫或甲基、羥乙基、羥丙基、羥丁基；a為6～30、b為3～15、c為6～30。進(jìn)一步，所述聚羧酸減水劑的重均分子量為5500～25000。進(jìn)一步，所述端烯基聚氧乙烯醚的重均分子量為200～1000。進(jìn)一步，所述端烯基聚氧乙烯醚為烯丙基聚氧乙烯醚，甲基烯丙基聚氧乙烯醚，異戊烯基聚氧乙烯醚，異己烯基聚氧乙烯醚和異庚烯基聚氧乙烯醚中的一種或兩種以上的混合物。進(jìn)一步，所述不飽和酸為肉桂酸、丙烯酸、對(duì)乙烯苯磺酸和對(duì)乙烯苯甲酸的一種或兩種以上的混合物；所述不飽和酯包括丙烯酸甲酯、丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯和丙烯酸羥丁酯中的一種或兩種以上的混合物。進(jìn)一步，所述引發(fā)劑為異丙苯過(guò)氧化氫、過(guò)硫酸銨、過(guò)氧化苯甲酰和偶氮二異丁腈中的一種或兩種以上的混合物；所述還原劑為酒石酸、葡萄糖、草酸和N，N-二乙基苯胺中的一種或兩種以上的混合物。進(jìn)一步，所述降粘調(diào)節(jié)劑為丙三醇、丙烯二乙醇、單寧酸鈉和2-甲基-2-丙烯酰胺基丙磺酸中的一種或兩種以上的混合物。本發(fā)明進(jìn)一步解決其技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案是，一種降低高標(biāo)號(hào)混凝土粘度的聚羧酸減水劑的制備方法，由式(1)所示的單體端烯基聚氧乙烯醚，不飽和酸以及不飽和酯，加入引發(fā)劑，在常溫下通過(guò)水溶液進(jìn)行無(wú)規(guī)共聚反應(yīng)，然后加入降粘調(diào)節(jié)劑進(jìn)行分子重排，以及堿性調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)到中性制成，其中，所述端烯基聚氧乙烯醚、不飽和酸、不飽和酯、引發(fā)劑、還原劑、降粘調(diào)節(jié)劑質(zhì)量份數(shù)比為100：5～20：5～20：0.5～1.0：0.1～0.5：2～10。進(jìn)一步，所述常溫合成溫度優(yōu)化控制在10～20℃。進(jìn)一步，所述共聚反應(yīng)的反應(yīng)時(shí)間為3小時(shí)，保持較好的反應(yīng)性能。本發(fā)明采用自設(shè)計(jì)產(chǎn)品單體結(jié)構(gòu)端烯基聚氧乙烯醚，可顯著降低高標(biāo)號(hào)混凝土的粘度，有效改善高層建筑泵送效果；可滿足高強(qiáng)混凝土，超高強(qiáng)混凝土的減水性能要求；也可避免應(yīng)用過(guò)程中砂石料中粘土含量過(guò)高而引起的坍落度損失問(wèn)題；同時(shí)對(duì)各地區(qū)的砂子和水泥具有較強(qiáng)的適應(yīng)性，尤其對(duì)于機(jī)制砂具有更好的適應(yīng)性。綜上，本發(fā)明之聚羧酸減水劑產(chǎn)品降粘效果好、減水率高、抗粘土效果好、水泥適應(yīng)性好，保持性好，含氣量低，且生產(chǎn)簡(jiǎn)單便捷，效率高，無(wú)污染。具體實(shí)施方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步加以說(shuō)明。實(shí)施例1將100份的甲基烯丙基聚氧乙烯醚、15份丙烯酸和10份丙烯酸羥乙酯，80份去離子水，在常溫下攪拌使反應(yīng)物完全溶解，加入1.0份過(guò)硫酸銨，15min后再向容器中滴加溶有0.5份的酒石酸的水溶液，控制滴加速度，在2h內(nèi)滴完，然后加入降粘調(diào)節(jié)劑丙烯乙二醇5.5份，保持溫度反應(yīng)1h，最終加入30％氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH＝7.0，用水稀釋制得55％固含的液劑聚羧酸高性能減水劑(也可加水進(jìn)行稀釋至任意濃度)，即得產(chǎn)品JNCR-P1。實(shí)施例2將100份的異戊烯基聚氧乙烯醚、10對(duì)乙烯苯磺酸和12份丙烯酸羥丙酯，80份去離子水，在常溫下攪拌使反應(yīng)物完全溶解，加入0.8份偶氮二異丁腈，15min后再向容器中滴加溶有0.3份的葡萄糖的水溶液，控制滴加速度，在2h內(nèi)滴完，然后加入降粘調(diào)節(jié)劑丙三醇4.5份，保持溫度反應(yīng)1h，最終加入30％氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH＝7.0，用水稀釋制得55％固含的液劑聚羧酸高性能減水劑(也可加水進(jìn)行稀釋至任意濃度)，即得產(chǎn)品JNCR-P2。實(shí)施例3將100份的異己烯基聚氧乙烯醚、12對(duì)乙烯苯甲酸和14份丙烯酸甲酯，80份去離子，在常溫下攪拌使反應(yīng)物完全溶解，加入1.0份過(guò)硫酸銨，15min后再向容器中滴加溶有0.5份的草酸的水溶液，控制滴加速度，在2h內(nèi)滴完，然后加入降粘調(diào)節(jié)劑2-甲基-2-丙烯酰胺基丙磺酸2.5份，保持溫度反應(yīng)1h。最終加入30％氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH＝7.0，用水稀釋制得55％固含的液劑聚羧酸高性能減水劑(也可加水進(jìn)行稀釋至任意濃度)，即得產(chǎn)品JNCR-P3。實(shí)施例4將50份的甲基烯丙基聚氧乙烯醚和50份異庚烯基聚氧乙烯醚、14肉桂酸和16份丙烯酸羥乙酯，80份去離子水，在常溫下攪拌使反應(yīng)物完全溶解，加入1.0份過(guò)氧化苯甲酰，15min后再向容器中滴加溶有0.1份的N，N-二乙基苯胺的水溶液，控制滴加速度，在2h內(nèi)滴完，然后加入降粘調(diào)節(jié)劑單寧酸鈉3.5份，保持溫度反應(yīng)1h，最終加入30％氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH＝7.0，用水稀釋制得55％固含的液劑聚羧酸高性能減水劑(也可加水進(jìn)行稀釋至任意濃度)，即得產(chǎn)品JNCR-P4。實(shí)施例5將20份的烯丙基聚氧乙烯醚和80份異己烯基聚氧乙烯醚、10丙烯酸和5份丙烯酸羥丁酯，80份去離子水，在常溫下攪拌使反應(yīng)物完全溶解，加入1.0份過(guò)硫酸銨，15min后再向容器中滴加溶有0.5份的酒石酸的水溶液，控制滴加速度，在2h內(nèi)滴完，然后加入降粘調(diào)節(jié)劑丙烯乙二醇7.5份，保持溫度反應(yīng)1h，最終加入30％氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH＝7.0，用水稀釋制得55％固含的液劑聚羧酸高性能減水劑(也可加水進(jìn)行稀釋至任意濃度)，即得產(chǎn)品JNCR-P5。應(yīng)用實(shí)例1為了評(píng)價(jià)實(shí)施例1～5制備的降低混凝土粘度的聚羧酸減水劑對(duì)水泥漿的分散性能，參照GB8077-2000《混凝土外加劑勻質(zhì)性試驗(yàn)方法》，對(duì)實(shí)施例1～5制得的得樣品進(jìn)行凈漿流動(dòng)度測(cè)試。W/C(水膠比)為0.29，外加劑摻量為水泥用量的0.18％。借助布氏旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)對(duì)樣品進(jìn)行水泥凈漿的降粘效果進(jìn)行檢測(cè)，選用市售的混凝土降粘聚羧酸減水劑作參照，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)下表1所示。表1-不同樣品的凈漿流動(dòng)度及經(jīng)時(shí)損失及粘度由表1可知，實(shí)施例1～5制得的聚羧酸減水劑對(duì)水泥凈漿分散性及保持性較好，且粘度比市售樣品有所降低?？梢?jiàn)，實(shí)施例1～5制得的聚羧酸減水劑可在較低摻量下使得所配置的水泥漿具有較長(zhǎng)時(shí)間的流動(dòng)度保持能力和降粘效果。應(yīng)用實(shí)例2為評(píng)價(jià)實(shí)施例1～5制備的的聚羧酸減水劑對(duì)水泥分散劑的含氣量、保持性以及降粘性能，按照GB8076-2008《混凝土外加劑》的相關(guān)規(guī)定實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行了含氣量的測(cè)定。參照J(rèn)C473-2001《混凝土泵送劑》相關(guān)規(guī)定測(cè)定了坍落度及坍落度損失，并調(diào)整用水量，混凝土配合比見(jiàn)表2。采用混凝土倒坍落度筒試驗(yàn)流空時(shí)間來(lái)評(píng)價(jià)。具體方法為：將坍落度筒倒置，底部加封蓋，裝滿混凝土并抹平，迅速滑開(kāi)底蓋，用秒表計(jì)量混凝土流空的時(shí)間，混凝土倒坍落度筒試驗(yàn)流空時(shí)間實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。表2-混凝土配合比(KG/m3)水水泥粉煤灰砂石子水膠比1384009068411160.28表3-混凝土含氣量及坍落度經(jīng)時(shí)變化由表3可知，實(shí)施例1～5制得的聚羧酸減水劑得到的混凝土倒坍落度筒試驗(yàn)流空時(shí)間比市售產(chǎn)品較短，能顯著降低高標(biāo)號(hào)混凝土的粘度，且具有較好的混凝土擴(kuò)展度保持能力和含氣量控制效果。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3