本發(fā)明涉及一種混凝土外加劑，特別是一種兼具保坍和降粘性能的聚羧酸系減水劑。本發(fā)明還涉及所述兼具保坍和降粘性能的聚羧酸系減水劑的制備方法。
背景技術(shù)：
隨著建筑行業(yè)的快速發(fā)展，混凝土結(jié)構(gòu)逐漸向超高層、大跨度和結(jié)構(gòu)體系復(fù)雜化的方向發(fā)展，這對混凝土的力學(xué)性能和施工性能提出了更高要求，也大大推進(jìn)了混凝土泵送施工技術(shù)的發(fā)展。為了使混凝土達(dá)到高強(qiáng)(c60～c100)或超高強(qiáng)(>c100)等級，必須采用大量的膠凝材料和較低的水膠比，這就導(dǎo)致新拌混凝土出現(xiàn)粘度大和流速慢的問題，造成施工難度大，尤其超高混凝土的高粘度問題在我國泵送施工中顯得尤為嚴(yán)重，工程事故頻發(fā)。因此，市場迫切需要一種降粘型減水劑，這種減水劑不但要具備減水和保坍性能，而且還有顯著的降粘功能，以降低混凝土的粘性，提高其工作性能。
正是由于這些原因，目前降粘型聚羧酸減水劑的研究得到了巨大關(guān)注。例如,發(fā)明人檢索到的以下相關(guān)專利文獻(xiàn)：cn105732911a公開了一種降粘型聚羧酸減水劑的制備方法，將第三單體n-(4-乙烯基芐基)-n,n二烷基胺引入到聚羧酸分子結(jié)構(gòu)中，得到的產(chǎn)品具有降粘效果，但該方法使用的第三單體n-(4-乙烯基芐基)-n,n二烷基胺需自主合成，且產(chǎn)品還需要蒸餾提純，因此該方法在合成過程中和提純過程需大量使用溶劑，增加了生產(chǎn)過程的周期和成本、污染環(huán)境等缺點，且該方法合成的減水劑保坍性能較差。cn104262550a公開了一種降粘型聚羧酸系減水劑的制備方法，先將不飽和酸和不飽和伯胺在一定溫度下合成不飽和伯胺類小單體，隨后將其與含環(huán)氧基團(tuán)和鹵素基團(tuán)的有機(jī)小分子反應(yīng)得到季銨鹽類不飽和單體，最后將此不飽和季銨鹽類單體作為第三單體引入聚羧酸分子結(jié)構(gòu)中，得到的產(chǎn)品具有降低混凝土粘度、提高坍落度保持性等良好功能，但該方法需要三步反應(yīng)，過程繁瑣、原料成本高、生產(chǎn)周期長、生產(chǎn)過程污染大等缺點。cn105601826a(以及cn105601787a)公開了一種兼具減水和降粘效果的水泥分散劑，先由不飽和羧酸、不飽和膦酸(或不飽和磺酸)和紫外活性的單體在甲苯中引發(fā)聚合得到具有紫外活性的大分子，再將制得的固體的紫外活性大分子溶解，在在紫外光的照射下，滴入丙烯酰胺和含有不飽和雙鍵的陽離子季銨鹽單體進(jìn)行接枝聚合得到減水劑分子，得到的產(chǎn)品具有較高的減水率，同時具有優(yōu)異的降粘效果，但是該方法使用溶劑甲苯，對環(huán)境造成污染，使用紫外光引發(fā)聚合，操作過程復(fù)雜，而且還選用季銨鹽陽離子和膦酸鹽，生產(chǎn)成本高，經(jīng)濟(jì)效益低。
以上這些技術(shù)對于如何使聚羧酸系減水劑不僅減水、保坍性能良好，而且還能大幅度降低混凝土的粘度，并未給出具體的指導(dǎo)方案。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種兼具保坍和降粘性能的聚羧酸系減水劑，它不僅減水、保坍性能良好，而且還能大幅度降低混凝土的粘度，并且其制備方法工藝簡單，成本低，無污染，與水泥適應(yīng)性好。
為此，本發(fā)明所要解決的另一技術(shù)問題在于，提供一種兼具保坍和降粘性能的聚羧酸系減水劑的制備方法。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：
一種兼具保坍和降粘性能的聚羧酸系減水劑，其技術(shù)方案在于所述的兼具保坍和降粘性能的聚羧酸系減水劑的結(jié)構(gòu)如通式(1)所示：
其中，r1、r3、r6、r8相同或不同，各自表示h或ch3；
r2表示-ch2-或-ch2-ch2-；
r4表示h或nh2-；
r5表示h或1～4個c原子的烷基酯；
r7表示1～4個c原子的烷基；
r9表示2～4個c原子的亞烷基；
n為10～100的整數(shù)；
a、b、c、d為1～100的整數(shù)。
所述的兼具保坍和降粘性能的聚羧酸系減水劑的分子量可以為10000～15000。
所述的兼具保坍和降粘性能的聚羧酸系減水劑的制備方法包括如下工藝步驟：①將不飽和改性聚氧乙烯醚投入反應(yīng)釜內(nèi)，反應(yīng)釜為配置有攪拌器、溫度計、滴加裝置的玻璃反應(yīng)器，加熱使其融化，控制溫度在50～80℃之間，融化完全后開啟攪拌，攪拌均勻，得到融化液；②之后，將融化液保持溫度在50～80℃之間，同時在融化液中滴加a料液、b料液，a料液為引發(fā)劑c、引發(fā)劑d、不飽和酸烷基酯的混合液，滴加時間為2.5～3h，b料液為不飽和羧酸、不飽和酸羥基烷基酯、分子量調(diào)節(jié)劑的混合液，滴加時間為2.5～3h，滴加a料液、b料液后得到中間產(chǎn)物；③將中間產(chǎn)物繼續(xù)保溫1～2h，之后降溫至35～40℃，在其內(nèi)加水稀釋至一定濃度，攪拌均勻，冷卻至室溫，所得的最終產(chǎn)物即為兼具保坍和降粘性能的聚羧酸系減水劑；
所述的不飽和酸烷基酯為丙烯酸異辛酯、醋酸乙烯酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸異冰片酯、乙烯基吡咯烷酮中的一種或幾種的組合；
所述的不飽和酸烷基酯當(dāng)其通式中的r5為烷基酯時等效于馬來酸二甲酯、馬來酸二乙酯、馬來酸二丙酯、富馬酸二甲酯、富馬酸二乙酯中的一種或幾種的組合；
所述的引發(fā)劑c為過氧化二苯甲酰、偶氮二異丁腈、偶氮二異庚腈、偶氮二異丁基脒鹽酸鹽中的一種或幾種的組合；且引發(fā)劑c的用量為單體總質(zhì)量的0.1％～1％，所述的單體總質(zhì)量為不飽和改性聚氧乙烯醚的總質(zhì)量；
所述的引發(fā)劑d為過氧化氫、過硫酸銨、過硫酸鉀中一種或幾種的組合，且引發(fā)劑d的用量為單體總質(zhì)量的1％～3％，當(dāng)引發(fā)劑d為過氧化氫時，在b料液中還加入還原劑抗壞血酸；
所述的不飽和羧酸為甲基丙烯酸、丙烯酸中的一種；
所述的不飽和酸羥基烷基酯為丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯、丙烯酸正丁酯、醋酸乙烯酯、甲基丙烯酸羥乙酯中的一種或幾種的組合；
所述的分子量調(diào)節(jié)劑為巰基乙酸、巰基丙酸、2-巰基乙醇、巰基丙酸異辛酯、正十二烷基硫醇、烯丙基磺酸鈉、甲基烯丙基磺酸鈉、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸中一種或幾種的組合，且分子量調(diào)節(jié)劑的用量為單體總質(zhì)量的0.5％～10％；
所述的不飽和酸烷基酯的用量為單體總質(zhì)量的25％～35％，不飽和羧酸的用量為單體總質(zhì)量的8％～15％，不飽和酸羥基烷基酯的用量為單體總質(zhì)量的6.5％～21.5％，還原劑抗壞血酸的用量為單體總質(zhì)量的0.1％～0.5％。
上述技術(shù)方案中，優(yōu)選的技術(shù)方案可以是，步驟①中不飽和改性聚氧乙烯醚為烯丙基聚氧乙烯醚、異丁烯醇聚氧乙烯醚、異戊烯醇聚氧乙烯醚；步驟③中，中間產(chǎn)物加水稀釋后的質(zhì)量百分比濃度最好為40％～50％。
上述技術(shù)方案中，優(yōu)選的技術(shù)方案還可以是，所述的兼具保坍和降粘性能的聚羧酸系減水劑的制備方法包括如下工藝步驟：①將100份的不飽和改性聚氧乙烯醚即烯丙基聚氧乙烯醚投入反應(yīng)釜內(nèi)，反應(yīng)釜為配置有攪拌器、溫度計、滴加裝置的玻璃反應(yīng)器，加熱使其融化，控制溫度在75℃，融化完全后開啟攪拌，攪拌均勻，得到融化液；②之后，將融化液保持溫度在75℃，同時在融化液中滴加a料液、b料液，a料液為引發(fā)劑c即過氧化二苯甲酰0.2份、引發(fā)劑d即質(zhì)量百分比濃度為27.5％的過氧化氫1.25份、不飽和酸烷基酯的混合液，滴加時間為2.5h，不飽和酸烷基酯為丙烯酸異辛酯20份、醋酸乙烯酯10份；b料液為抗壞血酸0.4份、不飽和羧酸即甲基丙烯酸10份、不飽和酸羥基烷基酯即丙烯酸羥乙酯10份、分子量調(diào)節(jié)劑即巰基丙酸1.2份的混合液，滴加時間為3h，滴加a料液、b料液后得到中間產(chǎn)物；③將中間產(chǎn)物繼續(xù)保溫1.5h，之后降溫至38℃，在其內(nèi)加229.6份水稀釋至一定濃度，攪拌均勻，冷卻至室溫，所得的最終產(chǎn)物即為兼具保坍和降粘性能的聚羧酸系減水劑。
上述技術(shù)方案中，優(yōu)選的技術(shù)方案還可以是，所述的兼具保坍和降粘性能的聚羧酸系減水劑的制備方法包括如下工藝步驟：①將100份的不飽和改性聚氧乙烯醚即異丁烯醇聚氧乙烯醚投入反應(yīng)釜內(nèi)，反應(yīng)釜為配置有攪拌器、溫度計、滴加裝置的玻璃反應(yīng)器，加熱使其融化，控制溫度在50℃，融化完全后開啟攪拌，攪拌均勻，得到融化液；②之后，將融化液保持溫度在50℃，同時在融化液中滴加a料液、b料液，a料液為引發(fā)劑c即偶氮二異丁腈0.25份、引發(fā)劑d即過硫酸鉀1.5份、不飽和酸烷基酯的混合液，滴加時間為3h，不飽和酸烷基酯為丙烯酸正丁酯20份、醋酸乙烯酯15份；b料液為不飽和羧酸即丙烯酸10份、不飽和酸羥基烷基酯、分子量調(diào)節(jié)劑即巰基丙酸異辛酯2份的混合液，滴加時間為2.5h，不飽和酸羥基烷基酯為丙烯酸正丁酯20份、醋酸乙烯酯1.5份，滴加a料液、b料液后得到中間產(chǎn)物；③將中間產(chǎn)物繼續(xù)保溫2h，之后降溫至35℃，在其內(nèi)加170.25份水稀釋至一定濃度，攪拌均勻，冷卻至室溫，所得的最終產(chǎn)物即為兼具保坍和降粘性能的聚羧酸系減水劑。
上述技術(shù)方案中，優(yōu)選的技術(shù)方案還可以是，所述的兼具保坍和降粘性能的聚羧酸系減水劑的制備方法包括如下工藝步驟：①將100份的不飽和改性聚氧乙烯醚即異丁烯醇聚氧乙烯醚投入反應(yīng)釜內(nèi)，反應(yīng)釜為配置有攪拌器、溫度計、滴加裝置的玻璃反應(yīng)器，加熱使其融化，控制溫度在55℃，融化完全后開啟攪拌，攪拌均勻，得到融化液；②之后，將融化液保持溫度在55℃，同時在融化液中滴加a料液、b料液，a料液為引發(fā)劑c即偶氮二異丁腈0.25份、引發(fā)劑d即過硫酸銨1.5份、不飽和酸烷基酯的混合液，滴加時間為2.5h，不飽和酸烷基酯為馬來酸二甲酯20份、甲基丙烯酸甲酯15份；b料液為不飽和羧酸即丙烯酸10份、不飽和酸羥基烷基酯、分子量調(diào)節(jié)劑即巰基丙酸異辛酯1.5份的混合液，滴加時間為2.5h，不飽和酸羥基烷基酯為丙烯酸羥乙酯5份、醋酸乙烯酯1.5份，滴加a料液、b料液后得到中間產(chǎn)物；③將中間產(chǎn)物繼續(xù)保溫1h，之后降溫至40℃，在其內(nèi)加150份水稀釋至一定濃度，攪拌均勻，冷卻至室溫，所得的最終產(chǎn)物即為兼具保坍和降粘性能的聚羧酸系減水劑。
上述技術(shù)方案中，優(yōu)選的技術(shù)方案還可以是，所述的兼具保坍和降粘性能的聚羧酸系減水劑的制備方法包括如下工藝步驟：①將100份的不飽和改性聚氧乙烯醚即異戊烯醇聚氧乙烯醚投入反應(yīng)釜內(nèi)，反應(yīng)釜為配置有攪拌器、溫度計、滴加裝置的玻璃反應(yīng)器，加熱使其融化，控制溫度在55℃，融化完全后開啟攪拌，攪拌均勻，得到融化液；②之后，將融化液保持溫度在55℃，同時在融化液中滴加a料液、b料液，a料液為引發(fā)劑c即偶氮二異庚腈0.2份、引發(fā)劑d即質(zhì)量百分比濃度為27.5％的過氧化氫1.2份、不飽和酸烷基酯的混合液，滴加時間為3h，不飽和酸烷基酯為馬來酸二乙酯15份、乙烯基吡咯烷酮10份；b料液為還原劑抗壞血酸0.4份，不飽和羧酸即丙烯酸8份、不飽和酸羥基烷基酯即丙烯酸羥乙酯7份、分子量調(diào)節(jié)劑即2-巰基乙醇1.5份的混合液，滴加時間為3h，滴加a料液、b料液后得到中間產(chǎn)物；③將中間產(chǎn)物繼續(xù)保溫2h，之后降溫至40℃，在其內(nèi)加153.3份水稀釋至一定濃度，攪拌均勻，冷卻至室溫，所得的最終產(chǎn)物即為兼具保坍和降粘性能的聚羧酸系減水劑。
上述技術(shù)方案中，優(yōu)選的技術(shù)方案還可以是，所述的兼具保坍和降粘性能的聚羧酸系減水劑的制備方法包括如下工藝步驟：①將100份的不飽和改性聚氧乙烯醚即異戊烯醇聚氧乙烯醚投入反應(yīng)釜內(nèi)，反應(yīng)釜為配置有攪拌器、溫度計、滴加裝置的玻璃反應(yīng)器，加熱使其融化，控制溫度在60℃，融化完全后開啟攪拌，攪拌均勻，得到融化液；②之后，將融化液保持溫度在60℃，同時在融化液中滴加a料液、b料液，a料液為引發(fā)劑c即偶氮二異丁基脒鹽酸鹽0.3份、引發(fā)劑d即過硫酸銨1份、不飽和酸烷基酯即馬來酸二乙酯25份的混合液，滴加時間為2.5h；b料液為不飽和羧酸即甲基丙烯酸10份、不飽和酸羥基烷基酯即丙烯酸羥丙酯10份、分子量調(diào)節(jié)劑即烯丙基磺酸鈉10份的混合液，滴加時間為2.5h，滴加a料液、b料液后得到中間產(chǎn)物；③將中間產(chǎn)物繼續(xù)保溫1，之后降溫至35℃，在其內(nèi)加156.3份水稀釋至一定濃度，攪拌均勻，冷卻至室溫，所得的最終產(chǎn)物即為兼具保坍和降粘性能的聚羧酸系減水劑。
上述技術(shù)方案中，優(yōu)選的技術(shù)方案還可以是，所述的兼具保坍和降粘性能的聚羧酸系減水劑的制備方法包括如下工藝步驟：①將100份的不飽和改性聚氧乙烯醚即異戊烯醇聚氧乙烯醚投入反應(yīng)釜內(nèi)，反應(yīng)釜為配置有攪拌器、溫度計、滴加裝置的玻璃反應(yīng)器，加熱使其融化，控制溫度在60℃，融化完全后開啟攪拌，攪拌均勻，得到融化液；②之后，將融化液保持溫度在60℃，同時在融化液中滴加a料液、b料液，a料液為引發(fā)劑c、引發(fā)劑d、不飽和酸烷基酯的混合液，滴加時間為3h，引發(fā)劑c為過氧化二苯甲酰0.05份、偶氮二異丁腈0.1份，引發(fā)劑d為過硫酸銨0.5份，過硫酸鉀0.5份，不飽和酸烷基酯為馬來酸二乙酯15份，丙烯酸異冰片酯10份；b料液為不飽和羧酸即甲基丙烯酸15份、不飽和酸羥基烷基酯(甲基丙烯酸羥乙酯5份，醋酸乙烯酯2份)、分子量調(diào)節(jié)劑即巰基丙酸1.0份的混合液，滴加時間為2.5h，不飽和酸羥基烷基酯為甲基丙烯酸羥乙酯5份、醋酸乙烯酯2份，滴加a料液、b料液后得到中間產(chǎn)物；③將中間產(chǎn)物繼續(xù)保溫2h，之后降溫至40℃，在其內(nèi)加147份水稀釋至一定濃度，攪拌均勻，冷卻至室溫，所得的最終產(chǎn)物即為兼具保坍和降粘性能的聚羧酸系減水劑。
上述技術(shù)方案中，優(yōu)選的技術(shù)方案還可以是，所述的兼具保坍和降粘性能的聚羧酸系減水劑的制備方法包括如下工藝步驟：①將100份的不飽和改性聚氧乙烯醚即異戊烯醇聚氧乙烯醚投入反應(yīng)釜內(nèi)，反應(yīng)釜為配置有攪拌器、溫度計、滴加裝置的玻璃反應(yīng)器，加熱使其融化，控制溫度在65℃，融化完全后開啟攪拌，攪拌均勻，得到融化液；②之后，將融化液保持溫度在65℃，同時在融化液中滴加a料液、b料液，a料液為引發(fā)劑c即過氧化二苯甲酰0.15份、引發(fā)劑d、不飽和酸烷基酯的混合液，滴加時間為3h，引發(fā)劑d為質(zhì)量百分比濃度為27.5％的過氧化氫0.5份、過硫酸銨0.5份，不飽和酸烷基酯為丙烯酸異辛酯10份、丙烯酸正丁酯15份；b料液為還原劑抗壞血酸0.1份，不飽和羧酸即甲基丙烯酸10份、不飽和酸羥基烷基酯即丙烯酸羥丙酯10份、分子量調(diào)節(jié)劑即2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸10份的混合液，滴加時間為2.5h，滴加a料液、b料液后得到中間產(chǎn)物；③將中間產(chǎn)物繼續(xù)保溫2h，之后降溫至40℃，在其內(nèi)加156份水稀釋至一定濃度，攪拌均勻，冷卻至室溫，所得的最終產(chǎn)物即為兼具保坍和降粘性能的聚羧酸系減水劑。
本發(fā)明提供了一種降粘型聚羧酸系減水劑及其制備方法，它通過在聚羧酸分子中引入一定量的疏水單體，疏水單體的引入改變了體系的hlb值，也改變了“減水劑-水-水泥”體系的界面化學(xué)現(xiàn)象和流變特性，使得減水劑具有一定的疏水締合能力，能夠增加水泥顆粒間水膜厚度，使得水泥顆粒間的滑移相對容易，從而減少了水泥顆粒間的作用力，起到降低該聚羧酸減水劑作用下水泥基材粘性的作用。本發(fā)明是一種兼具保坍和降粘性能的聚羧酸系減水劑，該減水劑是以不飽和改性聚氧乙烯醚、親水性單體不飽和羧酸和不飽和酸羥基烷基酯、疏水性不飽和酸烷基酯在復(fù)合引發(fā)劑和分子量調(diào)節(jié)劑的作用下，通過本體自由基聚合制備而成。本發(fā)明的減水劑在確保高減水、高保坍的前提下，還能大幅度降低混凝土的粘度，并且本發(fā)明的制備方法具有工藝簡單、成本低、無污染、與水泥適應(yīng)性好等特點。
與已有相關(guān)的聚羧酸減水劑相比，本發(fā)明的有益效果如下：(1)本發(fā)明的(降粘型聚羧酸系)減水劑所使用的原材料來源豐富。(2)本發(fā)明的減水劑的聚合方式為本體聚合，生產(chǎn)工藝簡單、無污染、成本低(成本降低了25％以上)。(3)本發(fā)明的減水劑具有明顯降粘效果，分散性高，與水泥適應(yīng)性好，尤其適用于配制高強(qiáng)度混凝土、自密實混凝土等。(4)本發(fā)明的減水劑還具有保坍能力，對混凝土的坍落度和流動度具有長時間的保持效果，達(dá)到了混凝土長距離運輸?shù)哪康摹?/p>
綜上所述，本發(fā)明的兼具保坍和降粘性能的聚羧酸系減水劑不僅減水、保坍性能良好，而且還能大幅度降低混凝土的粘度，并且其制備方法工藝簡單，成本低，無污染，與水泥適應(yīng)性好。
具體實施方式
下面對本發(fā)明的實施例作詳細(xì)說明，本實施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實施，給出了詳細(xì)的實施方法和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的各實施例。
本發(fā)明的兼具保坍和降粘性能的聚羧酸系減水劑的結(jié)構(gòu)如通式(1)所示：
其中，r1、r3、r6、r8相同或不同，各自表示h或ch3；
r2表示-ch2-或-ch2-ch2-；
r4表示h或nh2-；
r5表示h或1～4個c原子的烷基酯；
r7表示1～4個c原子的烷基；
r9表示2～4個c原子的亞烷基；
n為10～100的整數(shù)；
a、b、c、d為1～100的整數(shù)。
所述的兼具保坍和降粘性能的聚羧酸系減水劑的分子量可以為10000～15000。
實施例1：本發(fā)明的兼具保坍和降粘性能的聚羧酸系減水劑的制備方法包括如下工藝步驟：①將100份的不飽和改性聚氧乙烯醚即烯丙基聚氧乙烯醚(分子式通式中n＝30)投入反應(yīng)釜內(nèi)，反應(yīng)釜為配置有攪拌器、溫度計、滴加裝置的玻璃反應(yīng)器，加熱使其融化，控制溫度在75℃，融化完全后開啟攪拌，攪拌均勻，得到融化液；②之后，將融化液保持溫度在75℃，同時在融化液中滴加a料液、b料液，a料液為引發(fā)劑c即過氧化二苯甲酰0.2份、引發(fā)劑d即質(zhì)量百分比濃度為27.5％的過氧化氫1.25份、不飽和酸烷基酯的混合液，滴加時間為2.5h，不飽和酸烷基酯為丙烯酸異辛酯20份、醋酸乙烯酯10份；b料液為抗壞血酸0.4份、不飽和羧酸即甲基丙烯酸10份、不飽和酸羥基烷基酯即丙烯酸羥乙酯10份、分子量調(diào)節(jié)劑即巰基丙酸1.2份的混合液，滴加時間為3h，滴加a料液、b料液后得到中間產(chǎn)物；③將中間產(chǎn)物繼續(xù)保溫1.5h，之后降溫至38℃，在其內(nèi)加229.6份水稀釋至一定濃度(質(zhì)量百分比濃度為40％)，攪拌均勻，冷卻至室溫，所得的最終產(chǎn)物即為兼具保坍和降粘性能的聚羧酸系減水劑(本發(fā)明的產(chǎn)品rv-1)。
實施例2：本發(fā)明的兼具保坍和降粘性能的聚羧酸系減水劑的制備方法包括如下工藝步驟：①將100份的不飽和改性聚氧乙烯醚即異丁烯醇聚氧乙烯醚(分子式通式中n＝25)投入反應(yīng)釜內(nèi)，反應(yīng)釜為配置有攪拌器、溫度計、滴加裝置的玻璃反應(yīng)器，加熱使其融化，控制溫度在50℃，融化完全后開啟攪拌，攪拌均勻，得到融化液；②之后，將融化液保持溫度在50℃，同時在融化液中滴加a料液、b料液，a料液為引發(fā)劑c即偶氮二異丁腈0.25份、引發(fā)劑d即過硫酸鉀1.5份、不飽和酸烷基酯的混合液，滴加時間為3h，不飽和酸烷基酯為丙烯酸正丁酯20份、醋酸乙烯酯15份；b料液為不飽和羧酸即丙烯酸10份、不飽和酸羥基烷基酯、分子量調(diào)節(jié)劑即巰基丙酸異辛酯2份的混合液，滴加時間為2.5h，不飽和酸羥基烷基酯為丙烯酸正丁酯20份、醋酸乙烯酯1.5份，滴加a料液、b料液后得到中間產(chǎn)物；③將中間產(chǎn)物繼續(xù)保溫2h，之后降溫至35℃，在其內(nèi)加170.25份水稀釋至一定濃度(質(zhì)量百分比濃度為50％)，攪拌均勻，冷卻至室溫，所得的最終產(chǎn)物即為兼具保坍和降粘性能的聚羧酸系減水劑(本發(fā)明的產(chǎn)品rv-2)。
實施例3：本發(fā)明的兼具保坍和降粘性能的聚羧酸系減水劑的制備方法包括如下工藝步驟：①將100份的不飽和改性聚氧乙烯醚即異丁烯醇聚氧乙烯醚(分子式通式中n＝25)投入反應(yīng)釜內(nèi)，反應(yīng)釜為配置有攪拌器、溫度計、滴加裝置的玻璃反應(yīng)器，加熱使其融化，控制溫度在55℃，融化完全后開啟攪拌，攪拌均勻，得到融化液；②之后，將融化液保持溫度在55℃，同時在融化液中滴加a料液、b料液，a料液為引發(fā)劑c即偶氮二異丁腈0.25份、引發(fā)劑d即過硫酸銨1.5份、不飽和酸烷基酯的混合液，滴加時間為2.5h，不飽和酸烷基酯為馬來酸二甲酯20份、甲基丙烯酸甲酯15份；b料液為不飽和羧酸即丙烯酸10份、不飽和酸羥基烷基酯、分子量調(diào)節(jié)劑即巰基丙酸異辛酯1.5份的混合液，滴加時間為2.5h，不飽和酸羥基烷基酯為丙烯酸羥乙酯5份、醋酸乙烯酯1.5份，滴加a料液、b料液后得到中間產(chǎn)物；③將中間產(chǎn)物繼續(xù)保溫1h，之后降溫至40℃，在其內(nèi)加150份水稀釋至一定濃度(質(zhì)量百分比濃度為50.8％)，攪拌均勻，冷卻至室溫，所得的最終產(chǎn)物即為兼具保坍和降粘性能的聚羧酸系減水劑(本發(fā)明的產(chǎn)品rv-3)。
實施例4：本發(fā)明的兼具保坍和降粘性能的聚羧酸系減水劑的制備方法包括如下工藝步驟：①將100份的不飽和改性聚氧乙烯醚即異戊烯醇聚氧乙烯醚(分子式通式中n＝40)投入反應(yīng)釜內(nèi)，反應(yīng)釜為配置有攪拌器、溫度計、滴加裝置的玻璃反應(yīng)器，加熱使其融化，控制溫度在55℃，融化完全后開啟攪拌，攪拌均勻，得到融化液；②之后，將融化液保持溫度在55℃，同時在融化液中滴加a料液、b料液，a料液為引發(fā)劑c即偶氮二異庚腈0.2份、引發(fā)劑d即質(zhì)量百分比濃度為27.5％的過氧化氫1.2份、不飽和酸烷基酯的混合液，滴加時間為3h，不飽和酸烷基酯為馬來酸二乙酯15份、乙烯基吡咯烷酮10份；b料液為還原劑抗壞血酸0.4份，不飽和羧酸即丙烯酸8份、不飽和酸羥基烷基酯即丙烯酸羥乙酯7份、分子量調(diào)節(jié)劑即2-巰基乙醇1.5份的混合液，滴加時間為3h，滴加a料液、b料液后得到中間產(chǎn)物；③將中間產(chǎn)物繼續(xù)保溫2h，之后降溫至40℃，在其內(nèi)加153.3份水稀釋至一定濃度(質(zhì)量百分比濃度為50％)，攪拌均勻，冷卻至室溫，所得的最終產(chǎn)物即為兼具保坍和降粘性能的聚羧酸系減水劑(本發(fā)明的產(chǎn)品rv-4)。
實施例5：本發(fā)明的兼具保坍和降粘性能的聚羧酸系減水劑的制備方法包括如下工藝步驟：①將100份的不飽和改性聚氧乙烯醚即異戊烯醇聚氧乙烯醚(分子式通式中n＝40)投入反應(yīng)釜內(nèi)，反應(yīng)釜為配置有攪拌器、溫度計、滴加裝置的玻璃反應(yīng)器，加熱使其融化，控制溫度在60℃，融化完全后開啟攪拌，攪拌均勻，得到融化液；②之后，將融化液保持溫度在60℃，同時在融化液中滴加a料液、b料液，a料液為引發(fā)劑c即偶氮二異丁基脒鹽酸鹽0.3份、引發(fā)劑d即過硫酸銨1份、不飽和酸烷基酯即馬來酸二乙酯25份的混合液，滴加時間為2.5h；b料液為不飽和羧酸即甲基丙烯酸10份、不飽和酸羥基烷基酯即丙烯酸羥丙酯10份、分子量調(diào)節(jié)劑即烯丙基磺酸鈉10份的混合液，滴加時間為2.5h，滴加a料液、b料液后得到中間產(chǎn)物；③將中間產(chǎn)物繼續(xù)保溫1，之后降溫至35℃，在其內(nèi)加156.3份水稀釋至一定濃度(質(zhì)量百分比濃度為50％)，攪拌均勻，冷卻至室溫，所得的最終產(chǎn)物即為兼具保坍和降粘性能的聚羧酸系減水劑。(本發(fā)明的產(chǎn)品rv-5)。
實施例6：本發(fā)明的兼具保坍和降粘性能的聚羧酸系減水劑的制備方法包括如下工藝步驟：①將100份的不飽和改性聚氧乙烯醚即異戊烯醇聚氧乙烯醚(分子式通式中n＝55)投入反應(yīng)釜內(nèi)，反應(yīng)釜為配置有攪拌器、溫度計、滴加裝置的玻璃反應(yīng)器，加熱使其融化，控制溫度在60℃，融化完全后開啟攪拌，攪拌均勻，得到融化液；②之后，將融化液保持溫度在60℃，同時在融化液中滴加a料液、b料液，a料液為引發(fā)劑c、引發(fā)劑d、不飽和酸烷基酯的混合液，滴加時間為3h，引發(fā)劑c為過氧化二苯甲酰0.05份、偶氮二異丁腈0.1份，引發(fā)劑d為過硫酸銨0.5份，過硫酸鉀0.5份，不飽和酸烷基酯為馬來酸二乙酯15份，丙烯酸異冰片酯10份；b料液為不飽和羧酸即甲基丙烯酸15份、不飽和酸羥基烷基酯(甲基丙烯酸羥乙酯5份，醋酸乙烯酯2份)、分子量調(diào)節(jié)劑即巰基丙酸1.0份的混合液，滴加時間為2.5h，不飽和酸羥基烷基酯為甲基丙烯酸羥乙酯5份、醋酸乙烯酯2份，滴加a料液、b料液后得到中間產(chǎn)物；③將中間產(chǎn)物繼續(xù)保溫2h，之后降溫至40℃，在其內(nèi)加147份水稀釋至一定濃度(質(zhì)量百分比濃度為50％)，攪拌均勻，冷卻至室溫，所得的最終產(chǎn)物即為兼具保坍和降粘性能的聚羧酸系減水劑(本發(fā)明的產(chǎn)品rv-6)。
實施例7：本發(fā)明的兼具保坍和降粘性能的聚羧酸系減水劑的制備方法包括如下工藝步驟：①將100份的不飽和改性聚氧乙烯醚即異戊烯醇聚氧乙烯醚(分子式通式中n＝55)投入反應(yīng)釜內(nèi)，反應(yīng)釜為配置有攪拌器、溫度計、滴加裝置的玻璃反應(yīng)器，加熱使其融化，控制溫度在65℃，融化完全后開啟攪拌，攪拌均勻，得到融化液；②之后，將融化液保持溫度在65℃，同時在融化液中滴加a料液、b料液，a料液為引發(fā)劑c即過氧化二苯甲酰0.15份、引發(fā)劑d、不飽和酸烷基酯的混合液，滴加時間為3h，引發(fā)劑d為質(zhì)量百分比濃度為27.5％的過氧化氫0.5份、過硫酸銨0.5份，不飽和酸烷基酯為丙烯酸異辛酯10份、丙烯酸正丁酯15份；b料液為還原劑抗壞血酸0.1份，不飽和羧酸即甲基丙烯酸10份、不飽和酸羥基烷基酯即丙烯酸羥丙酯10份、分子量調(diào)節(jié)劑即2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸10份的混合液，滴加時間為2.5h，滴加a料液、b料液后得到中間產(chǎn)物；③將中間產(chǎn)物繼續(xù)保溫2h，之后降溫至40℃，在其內(nèi)加156份水稀釋至一定濃度(質(zhì)量百分比濃度為50％)，攪拌均勻，冷卻至室溫，所得的最終產(chǎn)物即為兼具保坍和降粘性能的聚羧酸系減水劑(本發(fā)明的產(chǎn)品rv-7)。
實施例8：本發(fā)明的兼具保坍和降粘性能的聚羧酸系減水劑的制備方法包括如下工藝步驟：①將100份的不飽和改性聚氧乙烯醚即異戊烯醇聚氧乙烯醚(分子式通式中n＝30)投入反應(yīng)釜內(nèi)，反應(yīng)釜為配置有攪拌器、溫度計、滴加裝置的玻璃反應(yīng)器，加熱使其融化，控制溫度在60℃，融化完全后開啟攪拌，攪拌均勻，得到融化液；②之后，將融化液保持溫度在60℃，同時在融化液中滴加a料液、b料液，a料液為引發(fā)劑c即偶氮二異丁腈0.4份、引發(fā)劑d即過硫酸銨1.5份、不飽和酸烷基酯即甲基丙烯酸甲酯30份的混合液，滴加時間為3h，b料液為不飽和羧酸即丙烯酸15份、不飽和酸羥基烷基酯即丙烯酸羥丙酯10份、分子量調(diào)節(jié)劑即2-巰基乙醇1.5份的混合液，滴加時間為3h，滴加a料液、b料液后得到中間產(chǎn)物；③將中間產(chǎn)物繼續(xù)保溫2h，之后降溫至40℃，在其內(nèi)加159份水稀釋至一定濃度(質(zhì)量百分比濃度為50％)，攪拌均勻，冷卻至室溫，所得的最終產(chǎn)物即為兼具保坍和降粘性能的聚羧酸系減水劑(本發(fā)明的產(chǎn)品rv-8)。
比較例1：在配置有攪拌器、溫度計、滴加裝置的玻璃反應(yīng)器中加入異戊烯醇聚氧乙烯醚(分子式通式中n＝55)100份，同時加入去離子水100份，攪拌升溫溶解，并升溫至55℃。加入27.5％的過氧化氫1.5份，然后分別同時滴加25份丙烯酸、1.0份巰基乙酸、30份去離子水的混合水溶液，0.5份抗壞血酸、50份水的混合水溶液，滴加時間分別為2.5h±0.1h，3h±0.1h。滴加完后保溫1h，降溫至35～40℃，加濃度為32％的液堿中和至ph為6～7，制得固含量約40％的減水劑pc-1。
比較例2：德國某知名企業(yè)品牌高保坍型聚羧酸系減水劑pc-2。
實施效果：將本發(fā)明按照gb/t8077-2012《混凝土外加劑勻質(zhì)性試驗方法》對凈漿流動度進(jìn)行測定，結(jié)果如表1。
表1水泥凈漿流動度測試結(jié)果
注：--表示無流動度。
由表1的凈漿流動度可知，實施例和對比例在同摻量的情況下，初始流動度和保坍性都要由于對比例，例如rv-1在初始流動度低于pc-2的情況下,60min和120min流動度均高于初始流動度，180min后pc-2已喪失流動度，而rv-1人保持170mm的流動度；rv-6和pc-1具有相近的初始流動度，但rv-6具有優(yōu)異的保坍性，可以保持180min基本無損失，而此時pc-1已經(jīng)完全喪失流動性，這證明本發(fā)明具有優(yōu)異的減水、保坍性能。
將本發(fā)明按照gb8076-2008《混凝土外加劑》進(jìn)行混凝土應(yīng)用性能對比實驗室，對比實驗采用的高強(qiáng)混凝土c60配合比見表2，混凝土粘度通過倒坍落度筒流空時間來量化，流空時間越少，意味著混凝土的粘度越小?；炷两Y(jié)果見表3。
表2高強(qiáng)混凝土混合比(kg/m3)
表3混凝土性能實驗結(jié)果
由表3的測試結(jié)果可知，在實施例和比較例初始坍落度和初始流動度相同或相近時，比較例的經(jīng)時損失較大遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于實施例，流空時間也遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于實施例，pc-1高達(dá)37s，實施例都在20s以內(nèi)，且實施例具有良好的和易性、松軟易翻動。實驗結(jié)果表面本發(fā)明的聚羧酸減水劑具有高減水、高保坍性能，也能有效降低混凝土的粘度。
綜上所述，本發(fā)明的各實施例兼具保坍和降粘性能的聚羧酸系減水劑不僅減水、保坍性能良好，而且還能大幅度降低混凝土的粘度，并且其制備方法工藝簡單，成本低，無污染，與水泥適應(yīng)性好。