本发明涉及一种抗泥型聚羧酸系减水剂、其制备方法及使用方法。
背景技术：
混凝土减水剂是混凝土工业最重要的助剂，其发展历程可分为3代：第一代减水剂(20世纪30年代)：木质素磺酸盐类及松香酸钠、硬脂酸皂类等减水剂。其减水率低，有一定缓凝和引气作用，掺量过多会严重影响混凝土性能。第二代减水剂(20世纪60年代)：萘系、三聚氰胺系等减水剂。其减水率高，不引气、不缓凝，增强效果好，掺量过大对混凝土性能影响不大，但是添加这类减水剂的混凝土坍落度损失大，而且所用的萘、甲醛、三聚氰胺等原料对人体及环境有害。第三代减水剂(20世纪80年代)：聚羧酸系减水剂。其具有掺量低，减水率高，混凝土坍落度损失小且不引起明显缓凝，水泥适应性好，有害成分含量低，适宜配制高性能混凝土等特点。聚羧酸系减水剂由于具有显著的优点，目前已成为综合性能最优、应用前景最好的混凝土减水剂。虽然聚羧酸系减水剂优异的减水性能和良好坍落度保持能力已被业界广泛认可，越来越多城市的混凝土搅拌站也逐渐使用聚羧酸系减水剂。但是，由于受材料条件限制，各地的砂石资源逐渐劣化，特别是大中城市，有很多使用高含泥砂和尾矿砂以及二者的混合砂。而聚羧酸系减水剂在黏土矿物中具有强烈的吸附趋向，对骨料含泥量有极高的敏感度，主要表现为聚羧酸系减水剂的减水分散能力严重下降、保坍效果差，导致硬化混凝土强度降低等，这对混凝土运输、工作状态以及强度等带来很大影响。针对此类问题，现有技术中的解决方案一般是添加一些表面活性剂，甚至大单体、聚乙二醇等使泥土优先吸附这些表面活性剂；或者拌合混凝土的时候大量添加缓凝材料；某些抗泥型减水剂也具有适应性窄的问题，只能解决部分地区含泥量高的问题，不能从根本上解决聚羧酸减水剂对泥土敏感的问题。因此，本领域亟需开发一种适用于高含泥骨料、反应过程简单、不含氯离子的抗泥型聚羧酸系减水剂，这对聚羧酸系减水剂在预拌混凝土行业的大力推广与应用，具有很重要的意义。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是为了克服现有的聚羧酸系减水剂对骨料含泥量的敏感性高，导致现有的聚羧酸系减水剂存在减水分散能力严重下降、保坍效果差，导致硬化混凝土强度降低等缺陷，而提供了一种抗泥型聚羧酸系减水剂、其制备方法及使用方法。本发明的制备方法制得的抗泥型聚羧酸系减水剂能有效避免混凝土中骨料含泥量对其的不良影响，并且能在骨料含泥量较高时使用，并且在含泥量达到12％的情况下，依然有良好的初始减水性能和保坍性能；原料成本低，性能好；同时，本发明的抗泥型聚羧酸系减水剂的制备方法和使用方法，工艺简单，操作方便，应用范围广。本发明提供了一种抗泥型聚羧酸系减水剂，其由下述原料制成，所述的原料包括以下重量份数的组分：异戊烯醇聚氧乙烯醚100份、单体A9～13份、单体B0～6份、单体C0～4份、氨基三亚甲基膦酸0～2份、马来酸酐1～3份、单体D1～2份、引发剂1～2份、次磷酸钠0～1份、链转移剂0.4～1.6份、pH调节剂3～7份和水140～160份；其中，所述的单体A为丙烯酸和/或甲基丙烯酸；所述的单体B为丙烯酸羟丙酯和/或丙烯酸羟乙酯；所述的单体C为丙烯酸甲酯和/或丙烯酸丁酯；所述的单体D为甲基丙烯磺酸钠和/或2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸；所述的引发剂为过硫酸铵和/或过硫酸钾；所述的链转移剂为巯基乙酸和巯基丙酸，其中，所述的巯基乙酸的用量为0.2～0.8份，所述的巯基丙酸的用量为0.2～0.8份；所述的pH调节剂为氢氧化钠和/或氢氧化钾。其中，所述的抗泥型聚羧酸系减水剂，较佳地，其由下述原料制成，所述的原料由以下重量份数的组分组成：异戊烯醇聚氧乙烯醚100份、单体A9～13份、单体B0～6份、单体C0～4份、氨基三亚甲基膦酸0～2份、马来酸酐1～3份、单体D1～2份、引发剂1～2份、次磷酸钠0～1份、链转移剂0.4～1.8份、pH调节剂3～7份和水140～160份。其中，所述的抗泥型聚羧酸系减水剂中，所述的单体A的用量较佳地为10～12重量份。所述的单体B的用量较佳地为1～5重量份。所述的单体C的用量较佳地为0.5～3.5重量份。所述的氨基三亚甲基膦酸的用量较佳地为0.5～1.5重量份。所述的马来酸酐的用量较佳地为1.5～2.5重量份。所述的单体D的用量较佳地为1.2～1.8重量份。所述的引发剂的用量较佳地为1.2～1.8重量份。所述的次磷酸钠的用量较佳地为0.2～0.8重量份。所述的链转移剂的用量较佳地为0.6～1.4重量份，其中，所述的巯基乙酸的用量较佳地为0.3～0.7重量份；所述的巯基丙酸的用量较佳地为0.3～0.7重量份。所述的pH调节剂的用量较佳地为4～6重量份。所述的水的用量较佳地为144～155重量份。较佳地，所述的抗泥型聚羧酸系减水剂，其由下述原料制成，所述的原料包括以下重量份数的组分：异戊烯醇聚氧乙烯醚100份、单体A10～12份、单体B1～5份、单体C0.5～3.5份、氨基三亚甲基膦酸0.5～1.5份、马来酸酐1.5～2.5份、单体D1.2～1.8份、引发剂1.2～1.8份、次磷酸钠0.2～0.8份、链转移剂0.6～1.4份，其中，巯基乙酸0.3～0.7份；巯基丙酸的用量为0.3～0.7份，pH调节剂4～6份和水144～155份。更佳地，所述的抗泥型聚羧酸系减水剂，其由下述原料制成，所述的原料由以下重量份数的组分组成：异戊烯醇聚氧乙烯醚100份、单体A10～12份、单体B1～5份、单体C0.5～3.5份、氨基三亚甲基膦酸0.5～1.5份、马来酸酐1.5～2.5份、单体D1.2～1.8份、引发剂1.2～1.8份、次磷酸钠0.2～0.8份、链转移剂0.6～1.4份，其中，巯基乙酸0.3～0.7份、巯基丙酸0.3～0.7份、pH调节剂4～6份和水144～155份。其中，所述的异戊烯醇聚氧乙烯醚市售可得，分子结构式如下所示：其中，m为26～53的正整数。所述的异戊烯醇聚氧乙烯醚的数均分子量较佳地为1200～2400，pH值较佳地为6～7.5，双键保留率较佳地在90％以上。所述的异戊烯醇聚氧乙烯醚是一种以异戊烯醇为起始剂合成的聚醚，在聚合过程中形成侧链，产生空间位阻作用，防止水泥颗粒凝聚，保持分散性；长侧链的聚羧酸系减水剂具有较好的流动度保持性，而短侧链的聚羧酸系减水剂具有较高的分散能力。异戊烯醇聚氧乙烯醚可与丙烯酸、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸甲酯、马来酸酐、氨基三亚甲基膦酸和甲基丙烯磺酸...