一种超早强聚羧酸减水剂及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种聚簇酸减水剂及其制备方法，具体设及一种超早强聚簇酸减水剂 及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 随着建设开发的需求W及市场住宅面积的减小，建筑的高度越来越高，因此，混凝 ±在使用过程需严格控制其收缩、开裂W及强度问题，尤其预制构件包括管片管粧在内的 混凝±构件剧增，必须确保混凝±结构的耐久性。故研究提高混凝±早期强度、加速模板周 转速度的超早强聚簇酸减水剂，对适应于预制混凝±则具有重大的意义。
[0003] 目前，超早强减水剂无论复配或合成，均W加入胺类化合物或者在分子链上引入 胺基小单体而得到的，由于胺类小单体的用量的限制，因此，减水剂的早强性是相当有限 的；同时含气量较高。例如，现有技术CN201010257591. 2公开了一种酸醋混合型超早强聚 簇酸高性能减水剂，采用30~60%的酸醋混合型聚簇酸高性能减水剂、0. 1~5%的复合无 机盐类早强剂、0. 1~0. 6%的聚氧乙締类消泡剂、10~40%的复合氣娃酸盐、1~15%的 复合有机类加速固化剂进行多元组分的复配，形成混凝±早强的叠加作用，该发明主要途 径还是复配无机早强剂获得有限的早强性。CN201310749324. 0公开了一种超早强型减水 剂及其加工方法，该超早强型减水剂是W締丙基聚乙二醇、丙締酸或甲基丙締酸、丙締酷胺 等为单体合成的，该发明中采用的締丙基聚乙二醇原料活性不足，会大量残留在所合成的 聚簇酸减水剂中，造成减水率低，且残留的締丙基聚乙二醇会显著延长混凝±的凝结时间， 影响产品的使用性能；同时Id强度仍相当低，难W满足高层建筑需求。CN201310676432. X公开了一种超早强型聚簇酸外加剂，是由簇酸单体、横酸季胺盐两性单体与高分子量聚 酸大单体进行自由基共聚反应，制备了兼具减水和超早强的聚簇酸外加剂。该发明在制备 过程中需氮气做保护气体，严格控制无氧条件，同时需要加入水溶性链转移剂，生产成本昂 贵；而且该超早强型聚簇酸外加剂的早强性24h仅仅达到18. 89~19. 77MPa之间。
【发明内容】
[0004] 本发明所要解决的技术问题是，提供一种具有超高的早期强度、良好的保持能力、 极低的氯离子含量的超早强聚簇酸减水剂及其工艺简单，生产过程中无污染、成本低的制 备方法。
[0005] 本发明解决其技术问题采用的技术方案是：一种超早强聚簇酸减水剂，W聚氧乙 締胺酸，W丙締酸、顺下締径醋酸W及締丙胺为单体，加入无机过氧类引发剂进行自由基共 聚反应制成，其分子主链同时含有簇酸基团和横酸基团W及胺基，侧链为长链聚胺酸，其 中，聚氧乙締胺酸、丙締酸、水、顺下締径醋酸、締丙胺、无机过氧类引发剂各组分之间的质 量份数比为 100 : (20 ~30) : (100 ~150) : (2 ~10) : (2 ~10) : (0. 1 ~0. 5)。
[0006] 进一步，所述聚氧乙締胺酸具有如下结构式：
[0007]
阳OO引 其中，R=CH2CH2OH，CH2CH2CH2〇H，CH2CH2CH2CH2〇H，CH2CH2〇CH2CH2〇H;a，b，c，d= 10-40；n= 20-60O
[0009] 进一步，所述聚氧乙締胺酸的分子量为300-5000之间。
[0010] 进一步，所述顺下締径醋酸由顺酢和二径基醇在无溶剂状态下加催化剂并加热至 75-85°C合成，其中，所述顺酢和二径基醇的物质的量比为1:2. 0-1:2. 5。顺下締径醋酸既可 W提高产品混凝±保持性也可W提高早期强度。
[0011] 进一步，所述二径基醇为乙二醇，丙二醇、1，4下二醇、二乙二醇中的一种或多种的 混合物。
[0012] 进一步，所述催化剂为硫酸、憐酸、醋酸、苯横酸中的一种或多种的混合物。
[0013] 进一步，所述締丙胺为丙締胺、甲基丙締胺、甲基下締胺中的一种或多种的混合 物。
[0014] 进一步，所述无机过氧类引发剂选自过氧化氨、过硫酸锭、过硫酸钟中的一种或多 种的混合物。
[0015] 本发明进一步解决其技术问题采用的技术方案是：一种超早强聚簇酸减水剂， 先将水和聚氧乙締胺酸放入反应器中，揽拌升溫溶解，然后在45~55°C条件下加入无机 过氧类引发剂，接着将单体丙締酸、丙締胺、顺下締径乙醋和水混合揽拌制成均匀的单体 水溶液，将其通过蠕动累匀速滴加至反应器中，全部单体水溶液滴加完毕时间为120~ ISOmin(优选120min);滴加完毕后继续恒溫保溫3~4h(优先3h，可保持较好的反应性 能），然后降溫至30~34°C(优选30°C)，加入碱液（优选氨氧化钢）中和至抑=7. 5~ 7. 8 (优选抑=7. 5)，即得超早强型聚簇酸减水剂。
[0016] 本发明之超早强聚簇酸减水剂是由聚酸结构上引入胺和主链上胺共同作用，兼具 包括酸、径基W及醋基团在内组成的结构，充分发挥了各成分之间的协同作用。
[0017]与现有技术相比，本发明具有W下有益的技术效果：
[0018] (1)早期强度高：采用胺酸W及小分子胺进行共聚，在较低的渗量下对混凝 ±具有良好的分散性并具有超高的早期强度，在主体原料聚酸单体中引入胺来提高减 水剂的强度，势必将进一步推动超高强预制构件混凝±的发展。实验证明，Iday强度 可达22. 0-27. 6MPa，比普通早强型聚簇酸减水剂强度提高30% -40%，比国外PC高出 20% -50%，大大缩短生产周期。
[0019] 似保巧性好：分子链中嵌入醋基团，提高了产品保持能力，尤其可满足低巧落度 保持性的要求。
[0020] (3)含气量低：具有极低的氯离子含量，可控制在1. 5% -1. 9%，有利于提高混凝 ±防诱蚀功能，可满足各种预制构件混凝±的施工要求。
[0021] (4)生产工艺简单，成本低廉，环保无污染，并可量产。
【具体实施方式】
[0022] 下面结合实施例对本发明进一步加W说明。
[0023] 实施例1:超早强聚簇酸减水剂的制备
[0024] 在装有溫度计、揽拌器S口烧瓶中，加入140g去离子水和100g聚酸胺大单体M，揽 拌升溫溶解，在50°C条件下加入过硫酸锭0. 5g，然后将20g单体丙締酸、5g丙締胺、5g顺下 締径乙醋和IOg去离子水混合揽拌制成均匀的单体水溶液，将其通过蠕动累匀速滴加至烧 瓶中，全部单体水溶液滴加完毕时间为化；滴加完毕后继续恒溫保溫化，然后降溫至30°C， 加入氨氧化钢中和至抑=7. 5,即得超早强型聚簇酸减水剂CZPC-I。
[00对实施例2 :超早强聚簇酸减水剂的制备
[00%] 在装有溫度计、揽拌器S口烧瓶中，加入130g去离子水和100g聚酸胺大单体M，揽 拌升溫溶解，在55°C条件下加入过硫酸钟0. 4g，然后将30g单体丙締酸、5g丙締胺、6g顺下 締径乙醋和IOg去离子水混合揽拌制成均匀的单体水溶液，将其通过蠕动累匀速滴加至烧 瓶中，全部单体水溶液滴加完毕时间为化；滴加完毕后继续恒溫保溫地，然后降溫至30°C， 加入氨氧