一种聚羧酸系减水剂及其制备方法
【专利摘要】本发明提供了一种具有式I所示结构的聚羧酸系减水剂，本发明提供的聚羧酸系减水剂由单体N-甘氨酸基马来酰氨酸与丙烯酸、丙烯磺酸钠和烯丙基聚乙二醇聚合得到，结构中含有羧基、磺酸基和醇羟基，从而提高了该减水剂的水泥适应性，能够适应于多种水泥。而且，本发明提供的减水剂还具有较好的减水率，在较低掺量的情况下，仍具有较高的减水率；与混凝土混合后，混凝土具有较好的分散性、和易性和优异的力学性能。
【专利说明】一种聚羧酸系减水剂及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及建筑材料【技术领域】，尤其涉及一种聚羧酸系减水剂及其制备方法。
【背景技术】
[0002]高效减水剂(又名超塑化剂)是一种重要的混凝土外加剂，是新型建筑材料支柱产业的重要产品之一。随着混凝土技术的发展，对混凝土提出环保、高强、高耐久性、高工作性能的要求，第二代减水剂已明显不能满足混凝土技术的要求，制约了混凝土的发展。而以聚羧酸系为代表的第三代高性能减水剂以其高减水率、高分散性和高保坍性等优点，成为国内外公认的环保型高性能减水剂，是当前混凝土外加剂行业研究发展的重点与热点。
[0003]随着国家对基础设施和住宅建设力度逐年加大，在高速铁路、公路、桥梁(跨海大桥)、水电站等大型工程上聚羧酸系减水剂的用量越来越大。但由于我国对聚羧酸系减水剂的研发水平还处于初级阶段，其技术水平还不高，存在着性能较单一、适应性差、成本过高的缺点，限制了其发展及应用。因此，研究开发性能优异、价位低的聚羧酸高性能减水剂无论对满足高性能混凝土的要求，还是代替萘系产品进入民用建设的全面推广应用都具有重要的实际意义。
[0004]但从目前国内聚羧酸系减水剂生产应用情况了解到，实际应用中，因为水泥品种的复杂性，仍存在水泥和聚羧酸系减水剂适应性差的问题限制了其发展推广。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种聚羧酸系减水剂及其制备方法，本发明提供的聚羧酸系减水剂适应性强，能够适用于多种水泥。
[0006]本发明提供了一种聚羧酸系减水剂，具有式I所示结构:
[0007]
【权利要求】
1.一种聚羧酸系减水剂，具有式I所示结构:
式I中，e、f、g、h和n为聚合度，
146≤ e ≤ 292,51 ≤ f≤ 103，120 ≤ g ≤ 241,86 ≤ h ≤ 173，10 ≤ η ≤ 21。
2.根据权利要求1所述的聚羧酸系减水剂，其特征在于，160≤ e ≤ 250 ；
60 ≤f ≤90 ；
140 ≤ g ≤ 220 ；
100 ≤h ≤ 150 ；
12≤ n ≤ 18。
3.根据权利要求1所述的聚羧酸系减水剂，其特征在于，170^≤ e ≤ 240 ；
65 ≤ f≤ 85 ；
150 ≤ g≤210 ；
110 ≤ h ≤140 ；
13≤n ≤ 17。
4.权利要求1~3任意一项所述聚羧酸系减水剂的制备方法，包括以下步骤: 将N-甘氨酸基马来酰氨酸与丙烯酸、丙烯磺酸钠和烯丙基聚乙二醇在引发剂的作用下，进行聚合反应，得到式I所示结构的聚羧酸系减水剂。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述N-甘氨酸基马来酰氨酸、丙烯酸、丙烯磺酸钠和烯丙基聚乙二醇的摩尔比为(1.0~2.0): (0.8~2.0): (0.5~1.0):1。
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述引发剂为过氧化物； 所述引发剂的质量占N-甘氨酸基马来酰氨酸与丙烯酸、丙烯磺酸钠和烯丙基聚乙二醇总质量的2wt%~6wt%。
7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述将N-甘氨酸基马来酰氨酸与丙烯酸、丙烯磺酸钠和烯丙基聚乙二醇在引发剂的作用下，进行聚合反应，具体为: 向N-甘氨酸基马来酰氨酸溶液中滴加丙烯酸、丙烯磺酸钠和烯丙基聚乙二醇混合溶液以及引发剂溶液，进行聚合反应。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述滴加丙烯酸、丙烯磺酸钠和烯丙基聚乙二醇混合溶液的时间为50min~70min ； 所述滴加引发剂溶液的时间为50min~70min。
9.根据权利要求4、7或8所述的制备方法，其特征在于，所述聚合反应的温度为70°C~80°C ； 所述聚合反应的时间为2h~4h。
10.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述聚合反应后还包括: 调节所述聚合反应的反应液至中性。
【文档编号】C08F283/06GK104177558SQ201410424186
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年8月26日 优先权日:2014年8月26日
【发明者】朱孔赞, 侯陕, 张丽君, 赵洪义, 朱化雨 申请人:山东宏艺科技股份有限公司