一种能延长混凝土凝结时间的聚羧酸减水剂母料及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及混凝土用减水剂及制备方法，具体地说，涉及一种能延长混凝土凝结时间的聚羧酸减水剂母料及其制备方法。该能延长混凝土凝结时间的聚羧酸减水剂母料由异戊烯醇聚氧乙烯醚、顺丁烯二酸酐、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠、丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、引发剂、链转移剂、水聚合而成。采用本发明制备的聚羧酸减水剂母料，具有传统聚羧酸减水剂的梳型结构，其侧链是异戊烯醇聚氧乙烯醚大单体，主链是丙烯酸、顺酐、甲基丙稀酸甲酯、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠四元共聚的钙离子螯合结构，同时具有减水和缓凝作用，能明显的延长聚羧酸混凝土的凝结时间，适宜配置夏季混凝土用泵送剂。
【专利说明】—种能延长混凝土凝结时间的聚羧酸减水剂母料及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及混凝土用减水剂及制备方法，具体地说，涉及一种能延长混凝土凝结时间的聚羧酸减水剂母料及其制备方法。
【背景技术】
[0002]聚羧酸减水剂在我国自上个世纪90年代开始出现，到目前经历了 20多年的发展，其性能不断改善，应用领域不断拓展，已经从当初的实验室产品成为占据50%以上市场的主流减水剂品种。
[0003]聚羧酸减水剂的种类:按使用性能分，有减水型、标准型、保坍型、早强型等；按照聚氧乙烯和主链的键接方式不同，又可分为酯类、醚类和胺类。聚羧酸减水剂均为梳型结构，其侧链是聚氧乙烯结构，能够提供该结构的原料为含双键的聚氧乙烯类大单体，如:(甲基)丙稀酸聚氧乙烯单甲醚酯、(甲基)烯丙基聚氧乙烯醚、异戊烯基聚氧乙烯醚等；其主链为含羧基、含双键的物质，如:(甲基)丙稀酸、顺丁烯二酸酐、富马酸、衣糠酸等。
[0004]目前，对延长混凝土凝结时间即缓凝作用机理的认识主要存在四种理论:
1、吸附理论。具有表面活性的缓凝剂能在水泥颗粒的固液界面被吸附，形成界面层，从而改变水泥颗粒表面的亲水/亲油性，阻止水分子进入水泥颗粒表面，抑制水泥水化，从而导致混凝土凝结时间的延长。
[0005]2、络合物生成理论。缓凝剂分子可以与水泥水化生成的Ca2+形成络合物，在水泥水化初期控制了液相中Ca2+离子浓度，阻碍水化产物Aft的形成，抑制水化产物CH的结晶成长，延缓了 C3S和C3A 的水化，产生缓凝作用。
[0006]3、沉淀理论。有机或无机缓凝剂通过在水泥颗粒表面形成一层不溶性的薄层，阻止水泥颗粒与水的接触，从而延缓水泥的水化，起到缓凝作用。
[0007]4,Ca (OH)2结晶理论。缓凝剂通过吸附在Ca (OH)2的晶核上，抑制Ca (OH)2结晶继续生长而产生缓凝作用。
[0008]通常情况下，聚羧酸减水剂的凝结时间取决于聚羧酸减水剂的侧链长短，酯类聚羧酸减水剂侧链较短，聚合度在25左右，凝结时间稍长，一般在8~12小时；醚类聚羧酸侧链较长，聚合度在50左右，凝结时间较短，一般在6~8小时；因为所有胺类都有早强作用，所以胺类聚羧酸减水剂凝结时间更短。在夏季随着温度的升高凝结时间迅速下降，有时受施工影响，会造成混凝土浪费，这时就需要调节凝结时间，通常做法是加入大量的葡糖酸钠(聚羧酸减水剂特点:高温时少量添加凝结时间变化不明显)，泵送剂复配成本上升较大。
【发明内容】
[0009]本发明的目的在于，提供一种能延长混凝土凝结时间的聚羧酸减水剂母料及其制备方法，以解决上述的技术问题。
[0010]本发明是通过以下技术方案来实现的:一种能延长混凝土凝结时间的聚羧酸减水剂母料，其特征在于:该能延长混凝土凝结时间的聚羧酸减水剂母料由异戊烯醇聚氧乙烯醚、顺丁烯二酸酐、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠、丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、引发剂、链转移剂、水聚合而成，其重复单元及分子式可由下述通式表示:
【权利要求】
1.一种能延长混凝土凝结时间的聚羧酸减水剂母料，其特征在于:该能延长混凝土凝结时间的聚羧酸减水剂母料由异戊烯醇聚氧乙烯醚、顺丁烯二酸酐、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠、丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、引发剂、链转移剂、水聚合而成，其重复单元及分子式可由下述通式表示:
2.如权利要求1所述能延长混凝土凝结时间的聚羧酸减水剂母料的制备方法，其特征在于:包括如下步骤: (1)备料:异戊烯醇聚氧乙烯醚300份、顺丁烯二酸酐10份、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠8.5份、丙烯酸34份、甲基丙烯酸甲酯6.8份、引发剂4~6份、链转移剂5份、水550份； (2)配料: (2A)在反应设备中加入异戊烯醇聚氧乙烯醚、顺丁烯二酸酐和400份水，开启搅拌，使其充分溶解，并升温至65 °C -85 °C，待用； (2B)在一号滴加设备中加入引发剂、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠和150份水，搅拌混合均匀，使其充分溶解，待用； (2C)在二号滴加设备中加入链转移剂、丙烯酸和甲基丙烯酸甲酯，搅拌混合均匀，使其充分溶解，待用； (3)滴加聚合:将一号滴加设备中的溶液和二号滴加设备中的溶液同时匀速滴加到反应设备中，滴加时间为4.5小时,保证4.5小时后,一号滴加设备中的物料和二号滴加设备中的物料全部滴加到反应设备中；滴加过程中温度维持在65°C -85°C ； (4)保温熟化:滴加完成后，维持温度不变，保温熟化I小时； (5)降温至45°C，出料即可。
3.根据权利要求2所述能延长混凝土凝结时间的聚羧酸减水剂母料的制备方法，其特征在于:所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钠或过硫酸钾。
4.根据权利要求2所述能延长混凝土凝结时间的聚羧酸减水剂母料的制备方法，其特征在于:所述链转移剂为异丙醇。
【文档编号】C08F220/58GK103819622SQ201410024129
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2014年1月20日 优先权日:2014年1月20日
【发明者】陈杰, 杨国武, 方世昌, 皮永奇 申请人:贵州石博士科技有限公司