一种超长时间保坍的混凝土保坍剂及其制备方法_2

文档序号:9927358阅读:来源:国知局
聚下二醇单(甲基)丙締酸醋、乙氧基聚乙二醇 单(甲基)丙締酸醋、乙氧基聚丙二醇单(甲基)丙締酸醋、乙氧基聚下二醇单(甲基)丙締酸 醋、乙氧基聚乙二醇聚丙二醇单(甲基)丙締酸醋、乙氧基聚乙二醇聚下二醇单(甲基)丙締 酸醋、乙氧基聚丙二醇聚下二醇单(甲基)丙締酸醋、乙氧基聚乙二醇聚丙二醇聚下二醇单 (甲基)丙締酸醋、丙氧基聚乙二醇单(甲基)丙締酸醋、丙氧基聚丙二醇单(甲基)丙締酸醋、 丙氧基聚下二醇单(甲基)丙締酸醋、丙氧基聚乙二醇聚丙二醇单(甲基)丙締酸醋、丙氧基 聚乙二醇聚下二醇单(甲基)丙締酸醋、丙氧基聚丙二醇聚下二醇单(甲基)丙締酸醋、丙氧 基聚乙二醇聚丙二醇聚下二醇单(甲基)丙締酸醋、下氧基聚乙二醇单(甲基)丙締酸醋、下 氧基丙氧基聚丙二醇单(甲基)丙締酸醋、下氧基聚下二醇单(甲基)丙締酸醋、下氧基聚乙 二醇聚丙二醇单(甲基)丙締酸醋、下氧基聚乙二醇聚下二醇单(甲基)丙締酸醋、下氧基聚 丙二醇聚下二醇单(甲基)丙締酸醋、下氧基聚乙二醇聚丙二醇聚下二醇单(甲基)丙締酸 醋;
[0035] 所述不饱和聚亚烷基醇酸单体为结构式(5)的不饱和醇与环氧乙烧、环氧丙烷、环 氧下烧,或其混合单体的加成物;所述不饱和醇的结构式如(5)所示:
[0036]
[0037] 其中,X = 〇、〇(C出)mO、C出 0、C出 C出 0;m=2-4。
[0038] 所述不饱和醇优选乙締醇、締丙醇、2-甲基締丙醇、3-甲基-3-下締-1-醇。W上化 合物均为已知的,或者可商购,或者可按照公开的文献或专利中所述的方法制备。
[0039] 所述单体b包括(甲基)丙締酸或(甲基)丙締酸的单价金属盐、锭盐或有机胺盐中 的一种或几种。他们均为已知的,或者可商购,或者可按照公开的文献或专利中所述的方法 制备。
[0040] 所述单体C是(甲基)丙締酸径烷基醋,包括丙締酸径乙醋、甲基丙締酸径乙醋、丙 締酸径丙醋、甲基丙締酸径丙醋,丙締酸甲醋、甲基丙締酸甲醋、丙締酸乙醋、甲基丙締酸乙 醋、丙締酸下醋和甲基丙締酸下醋,运些单体单独使用或W两种W上成份的混合物形式使 用。
[0041] 所述单体d是(甲基)丙締酷胺、N-烷基(甲基)丙締酷胺或N,N-烷基(甲基)丙締酷 胺,如N-甲基(甲基)丙締酷胺、N-乙基(甲基)丙締酷胺、N-丙基(甲基)丙締酷胺、N-正下基 (甲基)丙締酷胺、N-叔下基(甲基)丙締酷胺、N,N-二甲基(甲基)丙締酷胺、N,N-二乙基(甲 基)丙締酷胺、N,N-二丙基(甲基)丙締酷胺、N,N-二正下基(甲基)丙締酷胺、N,N-二叔下基 (甲基)丙締酷胺,优选的是丙締酷胺、甲基丙締酷胺、N-甲基丙締酷胺、N-乙基丙締酷胺、N, N-二甲基丙締酷胺,N-径甲基(甲基)丙締酷胺,N-径乙基(甲基)丙締酷胺,运些组分既可W 单独使用也可W混合使用。
[0042] 本发明范围内,结构式(1)是必须的,单体a共聚到主链中,其长支链主要提供空间 位阻效应,从而赋予接枝共聚物优异的分散性能。如果单体a比例过低或者过高,都会影响 合成的共聚物的分散性能。结构(1)中η为A0的平均加成摩尔数,其为15~150的整数,如果η 太小,则合成的共聚物的空间位阻作用弱,分散能力差,如果η太大,则其共聚活性差,单体 转化率低,合成的共聚物的分散保持能力差。
[0043] 在本发明范围内,结构式(2)所表示的吸附单体b是必须的,其簇酸基团在共聚物 中提供吸附点和电斥力,单体b含量过低,合成的共聚物不能充分吸附到水泥粒子上,因此 不能发挥分散作用。如果含量过高,则所生产的共聚物流动度损失过快。
[0044] 在本发明范围内,结构式(3)是必须的,其丙締酸醋类小分子可在水泥碱性环境下 还能释放簇酸吸附基团较快,可在早期提供吸附点进一步吸附在水泥颗粒表面,起到早期 保巧的作用,单体b含量过低,共聚物的早期保巧能力差,如果含量过高,则缓释的簇基基团 过多,导致吸附过多而引起流动度的反增长严重。
[0045] 在本发明范围内,结构式(4)是必须的,其酷胺类小分子也可在水泥碱性环境下释 放出吸附基团,但其速度比丙締酸醋类的慢,因此可W在后期提供吸附基团并起到后期保 巧的作用。
[0046] 本发明所述超长时间保巧的混凝±保巧剂的制备方法,具体包括下述步骤:
[0047] 单体a直接投入反应容器中,然后将链转移剂和引发剂配成混合滴加溶液I,单体b 为滴加溶液II,单体C为滴加溶液III,单体d为滴加溶液IV,总滴加时间为3~化,将反应时 间均分为四等分,滴加溶液II在初始1/4滴加时间内匀速滴加完毕,溶液I在整个滴加时间 中匀速滴加,滴加溶液III在四段时间中依次滴加的质量百分比40~60%,25~50%,10~ 30%,5~15%,滴加溶液IV在四段时间中依次滴加的质量百分比5~20%,5~20%,20~ 45%,30~70%,滴加完毕后,20~65°C保溫2-地后,降溫出料。
[004引聚合总单体浓度为35~60% ;浓度过低,单体的转化率偏低,生产效率也低,浓度 过高,体系粘度太大,容易凝胶。
[0049] 反应时间与引发剂的半衰期有关,W便能够更好地控制共聚物的分子量和提高单 体a的转化率;
[0050] 所述引发剂为自由基共聚引发体系,由单独氧化剂或氧化剂/还原剂组合组成,所 述氧化剂包括过硫酸盐、水溶性偶氮类化合物、过氧化物,所述还原剂包括碱金属亚硫酸 盐、莫尔盐、雕白粉、1^-抗坏血酸、异抗坏血酸;所述氧化剂摩尔数为单体a、单体b、单体C和 单体d总摩尔的1.0~5.0%,还原剂用量为单体a、单体b、单体C和单体d总摩尔的0.2~ 2.0%。
[0051] 所述引发剂的过氧化物是指过氧化氨或叔下基过氧化氨。
[0052] 所述引发剂所用碱金属亚硫酸盐为亚硫酸氨钢、焦亚硫酸氨盐或偏亚硫酸盐。
[0053] 所述链转移剂为硫醇类聚合链转移剂,所述硫醇类聚合链转移剂包括琉基丙酸、 琉基乙酸、琉基乙醇、琉基乙胺和十二硫醇;硫醇类聚合链转移剂的摩尔数为单体a、单体b、 单体C和单体d总摩尔的1.0~5.0%;利用硫醇类聚合链转移剂来控制共聚物的分子量。
[0054] 所述自由基共聚反应,更具体为:单体a在反应开始前一次性加入到反应容器中, 从而提高单体a的转化率和共聚活性;单体b、单体C和单体d,硫醇类聚合链转移剂和还原剂 在反应开始后按照实验设计滴加入到反应容器中;氧化剂既可W在反应开始前加入到反应 容器中,也可W在反应开始后滴加入到反应容器中;总的滴加时间3~化。
[0055] 反应结束后,使用碱性化合物调整最终产物的pH值为6.0-8.0,pH值过低和过高, 则共聚物的胆存稳定性都不好;所述碱性化合物为氨水、碳酸氨氨、有机胺、单价金属或二 价金属的氨氧化物或其碳酸盐。
[0056] 所述超长时间保巧的混凝±保巧剂在混凝±中的应用,该外加剂可W单独使用, 也可W根据工程需要与其他减水剂、消泡剂、引气剂或增稠剂等复配,W调节混凝±的综合 性能;其常规渗量为总胶凝材料的0.1~0.5 %,最优渗量为0.15~0.4 %。如果添加量小于 0.1 %,那么其分散性能和保巧效果是不能令人满意的;相反,如果添加量超过0.5 %,则过 量添加会是混凝±出现严重的反增长,给工程施工带来困难。
[0057] 本发明所述的超长时间保巧的混凝±保巧剂使聚合物具有超长时间的保巧性能。 在实际应用工程中,能够满足高溫及长距离运输条件下的混凝±长时间保巧(4hW上)需 求。
【具体实施方式】
[005引 W下实施例更详细的描述了根据本发明的方法制备聚合产物的过程,并且运些实 施例W说明的方式给出,其目的在于让熟悉此项技术的人±能够了解本发明的内容并据W 实施,但运些实施例绝不限制本发明的范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修 饰,都应涵盖在本发明的保护范围之内。在如下实施例中所用的单体如表1所示,合成的中 低巧落度混凝±外加剂记为PE。
[0059] a)本发明实施中,表1所述的单体a、单体b、c和单体d都为商业化产品,可W市场上 购买。
[0060] b)本发明实施例中,聚合物的重均分子量采用Agilent凝胶渗透色谱仪测定。(凝 胶柱:Shodex SB806+803两根色谱柱串联;洗提液:0.1M化N03溶液;流动相速度:0.8ml/ min;注射:2化1 0.5 %水溶液;检测器:示差折光检测器;标准物:聚乙二醇GPC标样(Sigma- Aldrich,分子量 1010000,478000,263000,118000,44700,18600,6690,1960,628,232)。 [0061 ] C)水泥净浆流动度试验:采用GB/T 8077-2000《混凝±外加剂匀质性试验方法》中 相关规定的水泥净浆流动度测试方法测试,水灰比w/c = 0.29,测试初始分散性及分散保持 能力。混凝±的性能评价根据GB/T 8076-2008《混凝±外加剂》的相关
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