一种常温早强型聚羧酸减水剂的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及混凝±外加剂领域，具体设及一种常溫早强型聚簇酸减水剂的制备方 法。
【背景技术】
[0002] 混凝±作为常用的建筑基材，随着其技术的飞速发展和不断完善，在各个领域均 得到广泛的应用。随之而来的是对混凝±性能的要求的不断提高。和易性能优良、累送施 工方便，超早强、高强度、高耐久性等性能受到广泛关注。早强、超早强混凝±在预应力高强 管柱、桥梁、公路、港口及其维修和加固中具有广泛的市场应用前景。传统的混凝±设计中， 一般通过降低水胶比、提高水泥的强度等级、增加胶材用量和改善砂石料的质量等来提高 混凝±的强度。但是无论从资源保护还是节能减排来说，运些方法均没有可持续发展性，所 W需要发展新技术来实现早强功能。
[0003] 高性能聚簇酸系减水剂渗量低、减水率高、与水泥适应性好、巧落度损失小、所配 制混凝±耐久性能优异，很大程度上提高了混凝±的性能，极大促进了混凝±技术的不断 发展。但在另一方面，其显著延缓了水泥的水化、影响混凝±早期强度的发展，在冬季工程 和寒冷环境中使用受到限制。在预制构件中，缓凝作用加长生产周期，延长了养护时间，提 高了养护耗能，大大提高了生产成本，降低了生产效率。因此，需研究和开发具有更高早期 强度的聚簇酸系高性能减水剂。运不仅有利于研究开发功能性聚簇酸系减水剂，且对聚簇 酸系减水剂的推广和应用均有重大的实践意义和理论意义。
[0004] 目前国内可查到的早强型聚簇酸系减水剂的合成专利均采用高溫合成工艺，有些 专利需要先醋化，再聚合。而且大部分还需要复配有机或无机类小分子早强组分。在专利 CN102432776A中公开了一种早强型聚簇酸系减水剂的制备方法，该专利将含有不饱和双键 的改性聚氧化締基酸、（甲基）丙締酸、不饱和的横酸盐、丙締酷胺四种单体在分子量调节 剂存在的条件下，通过自由基引发进行水溶液共聚而成。该方法需要在50~70°C的高溫下 聚合，且需要采用改性的聚氧化締基酸，限制了该方法的推广。在专利CN103396028A中公 开了一种高早强型聚簇酸减水剂的制备方法，由甲基締丙基聚氧乙締酸、丙締酷胺、甲基丙 締横酸钢、丙締酸、丙締酸醋化醇胺等单体在分子量链引发剂、链转移剂的作用下进行聚合 而成。该方法需要在100~140°C下进行醋化反应，在65~80°C下进行聚合反应，采用高 溫两步法生产，生产工艺复杂，不适合工业化生产的大范围推广。在专利CN103450408A中 公开了一种酸类早强型聚簇酸减水剂的制备方法，由不饱和醋、二乙醇单异丙醇胺，2-丙締 酷胺基-甲基丙横酸和甲基締丙基聚氧乙締聚氧丙締酸等作为主要化学合成原料，在催化 剂、引发剂、链转移剂等的作用下，于一定条件下经酷胺化和共聚过程制备而成，该方法需 要在70~100°C下进行酷胺化反应，在50~70°C下进行共聚反应，聚合工艺复杂，生产周 期长，不适合工业化生产。
【发明内容】
阳〇化]本发明的目的是针对上述技术存在的缺陷，提供一种减水率高、早强效果好，适用 于常溫早强型聚簇酸减水剂工业化生产的生产方法，本生产方法工艺简单，生产成本低。
[0006] 为实现上述发明，本发明采用如下技术方案：
[0007] 一种常溫早强型聚簇酸减水剂的制备方法，其特征在于：其由甲基締基聚氧乙締 酸、丙締酸、丙締酷胺Ξ种水溶性单体在常溫下，优选甲基丙締横酸钢作为链转移剂，采用 单罐分段滴加法，利用"过氧化氨-维生素C"氧化还原引发体系共聚而成，所述Ξ种单体的 质量百分比为：单体甲基締基聚氧乙締酸80~90%、单体丙締酸6~13%，单体丙締酷胺 4 ~7%。
[0008] 所述的常溫早强型聚簇酸减水剂的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
[0009] (1)将甲基締基聚氧乙締酸加入到反应蓋中，再加入一定量的软化水，揽拌均匀， 所述软化水的加入量为上述单体质量的巧0~100) % ;
[0010] (2)将浓度为（20~50) %的过氧化氨的水溶液加入到反应蓋中，揽拌均匀，反应 蓋内溫度为10~30°C，过氧化氨水溶液的加入量为甲基締基聚氧乙締酸、丙締酸和丙締酷 胺Ξ种单体总质量的（0. 5~1. 7) % ;
[0011] (3)在浓度为（10~15) %的丙締酸和丙締酷胺两种单体的水溶液中加入维生素 C和甲基丙締横酸钢，揽拌均匀，构成滴加溶液，采用单罐分段滴加法，将滴加溶液滴加到反 应蓋中，不断揽拌，要求滴加溶液的滴加时间控制在3~3.化，前Ih滴加一半质量的滴加溶 液，剩余时间滴加另一半质量的滴加溶液，滴加溶液滴加完毕后继续保溫Ih左右，甲基丙 締横酸钢的加入量为甲基締基聚氧乙締酸质量的（1. 5~2. 2) %、维生素C的加入量为甲基 締基聚氧乙締酸、丙締酸和丙締酷胺Ξ种单体总质量的化10~0. 25) % ; 阳01引 （4)调节产物的抑值为6~7,即可获得目标产物。
[0013] 所述的常溫早强型聚簇酸减水剂的制备方法，其特征在于：所述的甲基締基聚氧 乙締酸为嵌段结构，外观为白色至浅黄色片状，不饱和度> 0. 3,径值为23. 4~26.加巧0H/ g，1 %甲基締基聚氧乙締酸水溶液的PH值为5. 0~7. 0,双键保留率> 85. 0%，其化学结构 式如下：
[0014]
[0015] 分子量为2000~5000,其中m取值为32~86中的任意整数，η取值为0~10中 的任意整数。
[0016] 所述的常溫早强型聚簇酸减水剂的制备方法，其特征在于：所述的单罐分段滴加 法指的是所有滴加单体均在同一个滴加罐中，聚合前期滴加单体滴加速度快，聚合后期滴 加单体滴加速度慢。
[0017] 本发明方法制得的聚簇酸减水剂。
[0018] 本发明方法所制得的常溫早强型聚簇酸减水剂，不需要加热设备，生产工艺简单， 原料价格低廉，适用于零热源早强型聚簇酸系减水剂的生产，具有显著的经济效益、社会效 益和巨大的推广价值。
[0019] 本发明与现有技术相比具有的如下有益效果：
[0020] (1)本发明采用过氧化氨-维生素C的常溫氧化还原引发体系，即反应溫度为 10~30°C的常溫时，采用该引发体系的工业化生产均无需加热，能使聚合反应正常进行。 因此本发明专利的减水剂的生产工艺更加简单，对设备的要求更低，特别适合零热源早强 型聚簇酸减水剂的生产。
[0021] (2)本发明采用常溫一步法制备早强型聚簇酸减水剂，生产周期更短，提高了生产 设备的利用率。
[0022] (3)本发明采用采用单罐滴加，简化了生产设备及工艺。所用反应单体种类少，配 料简单，极易操作和实施。
[002引（4)本发明采用分段滴加的方法，前期单体滴加速度快，弥补自由基慢引发的聚合 机理，后期单体滴加速度慢，因为自由基增长和终止速度快。利用此滴加方法生产的早强型 聚簇酸减水剂结构更加均匀，早强、减水率、流动保持性等性能优良。 W24] 巧）本发明的生产工艺相比专利CN102432776A，不需要加热。相比专利CN103396028A及相关专利，采用一步法生产，生产工艺更简便，使用范围更广。
[00巧](6)本发明针对常溫早强型聚簇酸减水剂而发明，调节各个单体间的比例后也适 用于高溫早强型聚簇酸减水剂的生产，它的制备和发明丰富了早强型聚簇酸减水剂的生产 工艺，为零热源早强型聚簇酸系减水剂的生产提供了技术保障。 阳0%] 具体实施的方法 阳〇27] 实例1
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