一种两性甜菜碱类聚羧酸减水剂及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种两性甜菜碱类聚羧酸减水剂及其制备方法。将不饱和甜菜碱类单体A和丙烯酸类聚乙二醇单体B置于反应容器中，搅拌均匀后再加入丙烯酸类单体C，继续搅拌并加水调节使单体的总质量占水溶液总质量的10%～20%；在惰性气体保护下，升温至60～100℃，加入引发剂水溶液保温反应4～6h，待反应结束后冷却到室温调节溶液的pH值至5～7制得两性甜菜碱类聚羧酸减水剂。本发明所制备的聚羧酸减水剂性能稳定，减水率高，水泥适应性强，复配效果好，对环境无污染，能广泛应用于高性能混凝土，再生混凝土，保湿混凝土，陶瓷产品，砖瓦产品的制备中提高流动性，减少用水，降低能耗。
【专利说明】一种两性甜菜碱类聚羧酸减水剂及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及混凝土减水剂【技术领域】，尤其涉及一种两性甜菜碱类聚羧酸减水剂及其制备方法。
【背景技术】
[0002]随着建筑工业和科学技术的不断发展，混凝土用途越来越广，对混凝土技术性能要求也越来越高。实践证明，应用外加剂是混凝土技术进步的主要途径，它能使混凝土满足各种不同的施工要求，具有投资少，见效快，推广应用较容易，技术经济效益显著等特点。减水剂就是最重要的混凝土外加剂之一。
[0003]近年来，混凝土减水剂的研究与生产已经朝着高性能、无污染方向发展。如美国、日本、意大利等国已在水利、道路等要求高耐久的混凝土工程中广泛应用到马来酸酐系、丙烯酸系高性能混凝土减水剂，技术虽然比较成熟，但存在着工艺复杂、反应要求高等问题，不利于推广。
[0004]高效减水剂的研究发展到第三代聚羧酸减水剂，而第三代聚羧酸减水剂又分为四类，第一类是乙烯基单体共聚物，第二类是丙烯基醚共聚物，第三类是酰胺/聚酰亚胺型共聚物，第四类为两性乙烯基聚合物。两性乙烯基聚合物减水剂属于第三代高效减水剂中性能效果最好的一类高效减水剂。
[0005]甜菜碱型两性单体是迄今应用十分广泛的一类功能性单体，其结构一般由具有聚合活性的烯键部分和具有 电中性两性离子化特征的甜菜碱侧基部分组成，通常有羧酸甜菜碱型和磺酸甜菜碱型两种。这些甜菜碱型两性单体在一定条件下均聚或与其它中性单体共聚可制得净电荷为零的、具有反聚电解质溶液行为的两性聚合物。这些两性离子聚合物因其化学性和热稳定性好、水化能力强且含有不易受溶液PH值影响的等数目的季铵盐阳离子和磺酸盐阴离子而倍受关注。
[0006]专利CN101538352A，CN102627744B, CN102443177B 等先后公开了两性聚合物减水
剂的制备方法，这些两性聚合物主要通过阳、阳离子两种单体共聚制备，工艺复杂。目前还没有公开基于甜菜碱单体的两性离子聚羧酸减水剂。
【发明内容】
[0007]本发明所要解决的技术问题在于提供一种两性甜菜碱类聚羧酸减水剂及其制备方法，以弥补现有技术中尚没有甜菜碱型两性聚羧酸减水剂的不足。
[0008]本发明所采用的技术方案是提供一种两性甜菜碱类聚羧酸减水剂，所述两性甜菜碱类聚羧酸减水剂由质量比为(I~30%): (20~50%): (20~50%)的单体A、单体B和单体C在引发剂的作用下进行水溶液聚合而成；[0009]其中，单体A的通式为
【权利要求】
1.一种两性甜菜碱类聚羧酸减水剂，其特征在于，所述两性甜菜碱类聚羧酸减水剂由质量比为(I~30%): (20~50%): (20~50%)的单体A、单体B和单体C在引发剂的作用下进行水溶液聚合而成； 其中，单体A的通式为
2.一种两性甜菜碱类聚羧酸减水剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: 将单体A和单体B置于反应容器中，加水搅拌； 在所述反应容器中再加入单体C，搅拌并加水调节使单体的总质量占水溶液总质量的10~20% ;单体A、单体B和单体C的质量比为(I~30%): (20~50%): (20~50%)；在惰性气体保护下，升温至60~100°C，加入引发剂； 保温反应4~6h，反应结束后，调节pH值至5~7，获得所述两性甜菜碱类聚羧酸减水剂水溶液；其中，单体A的通式为
3.根据权利要求2所述的两性甜菜碱类聚羧酸减水剂的制备方法，其特征在于，所述引发剂为自由基水溶性引发剂，所述引发剂总质量占单体总质量的0.5~2.0%。
4.根据权利要求2或3所述的两性甜菜碱类聚羧酸减水剂的制备方法，其特征在于，所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾或氧化还原引发剂中的至少一种。
5.根据权利要求2所述的两性甜菜碱类聚羧酸减水剂的制备方法，其特征在于，所述引发剂在加入之前配制成水溶液；所述加入引发剂的方法是每小时滴入1/3总量的引发剂水溶液。
6.根据权利要求2所述的两性甜菜碱类聚羧酸减水剂的制备方法，其特征在于，所述调节pH值至5~7的方法是加入1~3mol/L的NaOH碱性水溶液进行调节。
7.根据权利要求2所述的两性甜菜碱类聚羧酸减水剂的制备方法，其特征在于，所述水为去离子 水。
【文档编号】C04B24/16GK103923275SQ201410101519
【公开日】2014年7月16日 申请日期:2014年3月18日 优先权日:2014年3月18日
【发明者】陈少军, 陈仕国, 戈早川, 陈程斌, 古利丹 申请人:深圳大学