一种两亲性聚羧酸水泥分散剂及其制备方法与流程

技术特征：

1.一种两亲性聚羧酸水泥分散剂，其特征在于，其是一种具有蠕虫状微观形态的聚羧酸粒子的分散液；其组成包括两亲性聚羧酸纳米粒子和水；所述两亲性聚羧酸粒子的重均分子量为15000～40000；

所述的两亲性聚羧酸粒子的微观形态为蠕虫状，其组成结构为内核-外冠两层；外冠层由亲水的聚合物链段A和聚合物链段B组成，内核层由疏水的聚合物链段C组成；通过聚合物在水相中的亲水-疏水作用，最终自组装成蠕虫状纳米粒子；两亲性聚羧酸粒子的内外两层聚合物通过共价键相连；

所述的聚合物链段A、B、C具有如下所示的结构通式；

其中，R₁为-H或-COOH，R₂为-H、-CH₃或-CH₂COOH，R₃为-H或-CH₃，R₄为1～4个碳原子的烷基，x、y、n、p、q表示各重复单元的重复单元数。

2.权利要求1所述两亲性聚羧酸水泥分散剂的制备方法，其特征在于，首先通过RAFT溶液聚合合成外层的含有RAFT功能末端的聚合物A和聚合物B，再以这些RAFT功能末端为反应位点通过RAFT乳液聚合合成聚合物链段C，即得到所述两亲性聚羧酸粒子，即本质上两亲性聚羧酸粒子是由两嵌段聚合物AC和BC在水中混合自组装而成的。

3.根据权利要求2所述方法，其特征在于，具体制备方法包括以下两个步骤：

1)外冠层的制备：

(i)聚合物A的合成：将RAFT试剂、单体a、引发剂和水充分混合，保持聚合浓度为30～60％，在N₂气氛下，升温至60-80℃，反应1～3h后即得聚合物A溶液；

(ii)聚合物B的合成：将RAFT试剂、单体b、引发剂和水充分混合，保持聚合浓度为50～100％，在N₂气氛下，升温至60～80℃，反应1～3h后即得聚合物B溶液；

2)核-冠纳米粒子的制备：将步骤1)中制备的聚合物A、聚合物B与单体c、引发剂和水混合，在1000rpm速度下搅拌10～20min形成稳定乳液后，保持聚合浓度30～50％，在N₂气氛下，升温至60～80℃，反应6～12h后，用35％氢氧化钠溶液中和反应液pH为6～8，反应所得分散液无需提纯、浓缩、干燥等步骤，直接用作减水剂使用。

步骤1)中所述RAFT试剂为S,S'-双(2-甲基-2-丙酸基)三硫代碳酸酯(BDMAT)、2-(乙基三硫代碳酸酯基)-2-甲基丙酸(EMP)、(4-氰基-4-[(乙基硫烷基硫羰基)硫烷基]戊酸(CETPA)中的一种；

步骤1-i)中所述单体a为不饱和酸，是丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、富马酸、马来酸或马来酸酐中的至少一种；

步骤1-i)中所述RAFT试剂、单体a、和引发剂的摩尔比为5：(50～200)：1；

步骤1-ii)中所述单体b为甲基丙烯酸聚乙二醇单甲醚酯大单体，其重均分子量为500～2000；

步骤1-ii)中所述RAFT试剂、单体b、和引发剂的摩尔比为3：(30～50)：1；

步骤2)中所述单体c为苯乙烯、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯等单体中的至少一种；

步骤2)中所述聚合物A、聚合物B、单体c和引发剂的摩尔比为(1.5-2.8)：(1.2～2.5)：(100～250)：1；

步骤1)和2)中所述引发剂为过硫酸钾、过硫酸铵、偶氮二异丁基脒盐酸盐(V-50)，偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐(VA-044),偶氮二氰基戊酸(V-501)，偶氮二异丙基咪唑啉(VA-061)中的一种。