本发明涉及混凝土外加剂技术领域，具体涉及一种混凝土保坍剂及其制备方法。
背景技术：
保坍剂是能够保持混凝土坍落度不快速损失的外加剂，保坍剂实质上是缓凝剂，延缓水泥水化凝结，达到保持坍落度的作用。缓凝剂是一种调节稠化时间的化学外加剂。它能减缓水泥的水化速度，延长水泥浆由塑态到固态所需的时间，而对水泥石的后期强度无不利影响。
现有的解决混凝土坍塌度损失的方法有以下几种：1、加入缓凝剂，从而降低水泥初期的水化速度；2、混凝土拌和好以后，经过一段时间添加减水剂。采用方法1会影响水泥的凝结时间，影响施工进度，而采用方法2虽然不影响水泥的凝结时间，但是减水剂的添加量不好控制，易造成添加量过多，影响工程质量。
故需要一种混凝土保坍剂，既不影响施工进度，又不影响工程质量。
技术实现要素：
针对现有技术中所存在的不足，本发明提供了一种既不影响施工进度又不影响工程质量混凝土保坍剂，本发明的另一个目的，在于提供该混凝土保坍剂的制备方法。
为实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：一种混凝土保坍剂，按重量计，包括以下组分：甲基烯丙基聚氧乙烯醚8-25份、丙烯酸12-38份、乙酸乙烯酯2-8份、过硫酸铵0.15-0.82份、巯基丙酸0.06-0.27份、丙烯酸羟乙酯1-6份、对苯二酚3-5份、对甲苯磺酸0.2-0.4份、辛烷0.1-0.4份、乙醇0.1-0.4份。甲基烯丙基聚氧乙烯醚与丙烯酸、丙烯酸羟乙酯直接共聚成聚羧酸类高性能减水剂；过硫酸铵作为引发剂；巯基丙酸作为链转移剂；对苯二酚作为阻聚剂；对甲苯磺酸作为催化剂；辛烷、乙醇混入混凝土中可使混凝土在24小时内快速凝固。
进一步地，按重量计，包括以下组分：甲基烯丙基聚氧乙烯醚10-20份、丙烯酸15-30份、乙酸乙烯酯4-6份、过硫酸铵0.53-0.71份、巯基丙酸0.13-0.22份、丙烯酸羟乙酯3-5份、对苯二酚4-5份、对甲苯磺酸0.3-0.4份、辛烷0.2-0.3份、乙醇0.2-0.4份。
进一步地，按重量计，包括以下组分：甲基烯丙基聚氧乙烯醚18份、丙烯酸27份、乙酸乙烯酯5份、过硫酸铵0.48份、巯基丙酸0.16份、丙烯酸羟乙酯2份、对苯二酚3份、对甲苯磺酸0.2份、辛烷0.1份、乙醇0.4份。
进一步地，所述甲基烯丙基聚氧乙烯醚的分子量为2250-2600。
进一步地，所述甲基烯丙基聚氧乙烯醚的分子量为2340-2550。
一种混凝土保坍剂的制备方法，包括以下步骤：a、将甲基烯丙基聚氧乙烯醚8-25份、丙烯酸12-38份、乙酸乙烯酯2-8份、丙烯酸羟乙酯1-6份、对苯二酚3-5份、对甲苯磺酸0.2-0.4份、辛烷0.1-0.4份、乙醇0.1-0.4份投入反应釜中，得到原料A；b、将原料A与0.15-0.82份的过硫酸铵、0.06-0.27份的巯基丙酸混合搅拌得到混合液B；c、将混合液B中加水进行自由基共聚，在反应温度40-80℃、反应时间1.5-2.5h的条件下混合液B合成混凝土保坍剂。
进一步地，一种混凝土保坍剂的制备方法，包括以下步骤：a、将甲基烯丙基聚氧乙烯醚20份、丙烯酸35份、乙酸乙烯酯6份、丙烯酸羟乙酯4份、对苯二酚4份、对甲苯磺酸0.3份、辛烷0.2份、乙醇0.2份投入反应釜中，得到原料A；b、将原料A与0.48份的过硫酸铵、0.16份的巯基丙酸混合搅拌得到混合液B；c、将混合液B中加水进行自由基共聚，在反应温度50-60℃、反应时间1.5h的条件下混合液B合成混凝土保坍剂。
进一步地，一种混凝土保坍剂的制备方法，包括以下步骤：a、将甲基烯丙基聚氧乙烯醚18份、丙烯酸27份、乙酸乙烯酯5份、丙烯酸羟乙酯2份、对苯二酚3份、对甲苯磺酸0.2份、辛烷0.1份、乙醇0.4份投入反应釜中，得到原料A；b、将原料A与0.48份的过硫酸铵、0.16份的巯基丙酸混合搅拌得到混合液B；c、将混合液B中加水进行自由基共聚，在反应温度60℃、反应时间2h的条件下混合液B合成混凝土保坍剂。
相比于现有技术，本发明所述的一种混凝土保坍剂具有如下有益效果：采用甲基烯丙基聚氧乙烯醚与丙烯酸在加入引发剂和链转移剂的条件下，在水溶液中进行自由基共聚，制得混凝土保坍剂，掺混凝土保坍剂的水泥浆能够提高水泥净浆的初始流动度，使水泥浆流动损失小，且掺混凝土保坍剂的混凝土初始坍落度最大且坍落度损失很小，保坍效果好，对混凝土扩展度保持方面性能优良，且对混凝土的早期强度没有影响，还能提高混凝土的后期强度，本发明所述的一种混凝土保坍剂在正常的储存条件下有较好的稳定性，性能不随时间发生变化。故本发明所述的一种混凝土保坍剂不会影响水泥的凝结时间，不影响施工进度，也不会影响工程质量。
具体实施方式
实施例一
一种混凝土保坍剂，按重量计，包括以下组分：
甲基烯丙基聚氧乙烯醚8份、丙烯酸12份、乙酸乙烯酯2份、过硫酸铵0.15份、巯基丙酸0.06份、丙烯酸羟乙酯1份、对苯二酚3份、对甲苯磺酸0.2份、辛烷0.1份、乙醇0.1份。
所述甲基烯丙基聚氧乙烯醚的分子量为2250。
实施例二
一种混凝土保坍剂，按重量计，包括以下组分：
甲基烯丙基聚氧乙烯醚25份、丙烯酸38份、乙酸乙烯酯8份、过硫酸铵0.82份、巯基丙酸0.27份、丙烯酸羟乙酯6份、对苯二酚5份、对甲苯磺酸0.4份、辛烷0.4份、乙醇0.4份。
所述甲基烯丙基聚氧乙烯醚的分子量为2600。
实施例三
一种混凝土保坍剂，按重量计，包括以下组分：
甲基烯丙基聚氧乙烯醚17份、丙烯酸25份、乙酸乙烯酯5份、过硫酸铵0.49份、巯基丙酸0.16份、丙烯酸羟乙酯3.5份、对苯二酚4份、对甲苯磺酸0.3份、辛烷0.25份、乙醇0.25份。
所述甲基烯丙基聚氧乙烯醚的分子量为2425。
实施例四
一种混凝土保坍剂，按重量计，包括以下组分：
甲基烯丙基聚氧乙烯醚10份、丙烯酸15份、乙酸乙烯酯4份、过硫酸铵0.53份、巯基丙酸0.13份、丙烯酸羟乙酯3份、对苯二酚4份、对甲苯磺酸0.3份、辛烷0.2份、乙醇0.2份。
所述甲基烯丙基聚氧乙烯醚的分子量为2340。
实施例五
一种混凝土保坍剂，按重量计，包括以下组分：
甲基烯丙基聚氧乙烯醚20份、丙烯酸30份、乙酸乙烯酯6份、过硫酸铵0.71份、巯基丙酸0.22份、丙烯酸羟乙酯5份、对苯二酚5份、对甲苯磺酸0.4份、辛烷0.3份、乙醇0.4份。
所述甲基烯丙基聚氧乙烯醚的分子量为2550。
实施例六
一种混凝土保坍剂，按重量计，包括以下组分：
甲基烯丙基聚氧乙烯醚15份、丙烯酸22份、乙酸乙烯酯5份、过硫酸铵0.62份、巯基丙酸0.18份、丙烯酸羟乙酯4份、对苯二酚4.5份、对甲苯磺酸0.35份、辛烷0.25份、乙醇0.3份。
所述甲基烯丙基聚氧乙烯醚的分子量为2445。
实施例七
一种混凝土保坍剂，按重量计，包括以下组分：
甲基烯丙基聚氧乙烯醚18份、丙烯酸27份、乙酸乙烯酯5份、过硫酸铵0.48份、巯基丙酸0.16份、丙烯酸羟乙酯2份、对苯二酚3份、对甲苯磺酸0.2份、辛烷0.1份、乙醇0.4份。
所述甲基烯丙基聚氧乙烯醚的分子量为2345。
实施例八
一种混凝土保坍剂的制备方法，包括以下步骤：
a、将甲基烯丙基聚氧乙烯醚8份、丙烯酸12份、乙酸乙烯酯2份、丙烯酸羟乙酯1份、对苯二酚3份、对甲苯磺酸0.2份、辛烷0.1份、乙醇0.1份投入反应釜中，得到原料A；
b、将原料A与0.15份的过硫酸铵、0.06份的巯基丙酸混合搅拌得到混合液B；
c、将混合液B中加水进行自由基共聚，在反应温度40℃、反应时间1.5h的条件下混合液B合成混凝土保坍剂。
实施例九
一种混凝土保坍剂的制备方法，包括以下步骤：
a、将甲基烯丙基聚氧乙烯醚25份、丙烯酸38份、乙酸乙烯酯8份、丙烯酸羟乙酯6份、对苯二酚5份、对甲苯磺酸0.4份、辛烷0.4份、乙醇0.4份投入反应釜中，得到原料A；
b、将原料A与0.82份的过硫酸铵、0.27份的巯基丙酸混合搅拌得到混合液B；
c、将混合液B中加水进行自由基共聚，在反应温度80℃、反应时间2.5h的条件下混合液B合成混凝土保坍剂。
实施例十
一种混凝土保坍剂的制备方法，包括以下步骤：
a、将甲基烯丙基聚氧乙烯醚16.5份、丙烯酸25份、乙酸乙烯酯5份、丙烯酸羟乙酯3.5份、对苯二酚4份、对甲苯磺酸0.3份、辛烷0.25份、乙醇0.25份投入反应釜中，得到原料A；
b、将原料A与0.485份的过硫酸铵、0.165份的巯基丙酸混合搅拌得到混合液B；
c、将混合液B中加水进行自由基共聚，在反应温度60℃、反应时间2h的条件下混合液B合成混凝土保坍剂。
实施例十一
一种混凝土保坍剂的制备方法，包括以下步骤：
a、将甲基烯丙基聚氧乙烯醚20份、丙烯酸35份、乙酸乙烯酯6份、丙烯酸羟乙酯4份、对苯二酚4份、对甲苯磺酸0.3份、辛烷0.2份、乙醇0.2份投入反应釜中，得到原料A；
b、将原料A与0.48份的过硫酸铵、0.16份的巯基丙酸混合搅拌得到混合液B；
c、将混合液B中加水进行自由基共聚，在反应温度50℃、反应时间1.5h的条件下混合液B合成混凝土保坍剂。
实施例十二
一种混凝土保坍剂的制备方法，包括以下步骤：
a、将甲基烯丙基聚氧乙烯醚20份、丙烯酸35份、乙酸乙烯酯6份、丙烯酸羟乙酯4份、对苯二酚4份、对甲苯磺酸0.3份、辛烷0.2份、乙醇0.2份投入反应釜中，得到原料A；
b、将原料A与0.48份的过硫酸铵、0.16份的巯基丙酸混合搅拌得到混合液B；
c、将混合液B中加水进行自由基共聚，在反应温度60℃、反应时间1.5h的条件下混合液B合成混凝土保坍剂。
实施例十三
一种混凝土保坍剂的制备方法，包括以下步骤：
a、将甲基烯丙基聚氧乙烯醚18份、丙烯酸27份、乙酸乙烯酯5份、丙烯酸羟乙酯2份、对苯二酚3份、对甲苯磺酸0.2份、辛烷0.1份、乙醇0.4份投入反应釜中，得到原料A；
b、将原料A与0.48份的过硫酸铵、0.16份的巯基丙酸混合搅拌得到混合液B；
c、将混合液B中加水进行自由基共聚，在反应温度60℃、反应时间2h的条件下混合液B合成混凝土保坍剂。
通过对实施例八至十三的混凝土保坍剂进行试验，发现反应时间在1.5小时的时候，混凝土保坍剂的性能最为显著，掺酸醚比为1.75:1时，混凝土保坍剂的效果最佳，当过硫酸铵为0.48份时，即其占原料A总质量的0.56％时，水泥净浆初始流动度最大，达到250mm，且水泥净浆流动度经时损失也相对较小，而当巯基丙酸为0.16份时，即其占原料A总质量的0.28％时，混凝土保坍剂的效果最好。
而对混凝土保坍剂性能影响的因素由大至小为：酸醚比＞巯基丙酸的量＞过硫酸铵的量＞反应温度＞反应时间。
对于混凝土保坍剂的制备来说，最佳反应条件为：反应温度60℃、反应时间2h、酸醚比为1.5:1、硫酸铵占原料A总质量的0.56％、巯基丙酸占原料A总质量的0.28％。
本发明所述的混凝土保坍剂的作用机理为：空间位阻作用、静电斥力作用，其中空间位阻作用起主导作用。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。