本发明涉及一种聚羧酸超塑化剂的制备方法，属于聚羧酸超塑化剂制备技术领域。
背景技术：
随着建筑工业的不断发展，人们对建筑材料的性能要求越来越高，如较高的施工性能以及强度和耐久性等。外加剂是改善混凝土性能十分重要的组份，可以在极小掺量情况下较大幅度地提高混凝土的性能。超塑化剂又叫混凝土外加剂，一般超塑化剂是指在混凝土和易性及水泥用量不变条件下，能减少拌合用水量、提高混凝土强度，或在和易性及强度不变条件下，节约水泥用量的外加剂。超塑化剂用于混凝土可以减少水泥硬化所需水分，对水泥具有很强的分散作用，使凝固后混凝土的物理结构更加均匀，近而提高混凝土的强度。
传统的萘磺酸盐甲醛缩合物（SNF）、三聚氰胺磺酸盐甲醛缩合物（SMF）等高效超塑化剂由于坍落度变化大，生产工艺污染环境，已经不能完全满足混凝土施工和可持续发展的要求。因此，出于环保、经济以及工程的需要，混凝土外加剂向着高性能、多功能化、绿色化的方向发展，研究推广使用性能更优的聚羧酸超塑化剂成为热点。聚羧酸系高性能超塑化剂由含磺酸基团、羧酸基团、聚氧烷基烯基团等的不饱和单体在引发剂的作用下生成的一类梳型高分子聚合物的统称，是高性能混凝土中不可缺少的组分。但其和易性差，与混凝土结合力弱，坍落度损失快，使用后早期强度低。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题：针对目前聚羧酸超塑化剂和易性差，与混凝土结合力弱，坍落度损失快，使用后早期强度低的弊端，提供了一种将聚醚醚酮与硼氢化钠等油浴加热反应，抽滤得滤渣1，洗涤后加入盐酸浸泡，抽滤得滤渣2，干燥后得羟基化聚醚醚酮，加入二甲基甲酰胺中超声分散得分散液，与马来酸酐反应，经减压蒸馏得浓缩液，与去离子水混合后，加入等烯丙基磺酸钠水溶液和丙烯酸搅拌反应，再调节反应物pH为中性后制得聚羧酸超塑化剂的方法。本发明制备步骤简单，所得聚羧酸超塑化剂和易性好，与混凝土结合力强，有效解决了坍落度损失快，使用后早期强度低问题，具有良好的分散效果及保塑性。
为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：
（1）分别称取15～20g聚醚醚酮、10～15g硼氢化钠和60～80g二甲基亚砜加入到三口烧瓶中，随后将三口烧瓶放入油浴锅中，升温至120～125℃，保温搅拌反应4～6h后，抽滤得滤渣1；
（2）将上述滤渣1用无水乙醇洗涤2～4次，随后按质量比1:10，将洗涤后的滤渣1加入质量分数10%盐酸中，浸泡20～30min，抽滤得滤渣2，将其放入烘箱中，在80～90℃条件下干燥8～10h，，得到羟基化聚醚醚酮；
（3）将上述羟基化聚醚醚酮按质量比1:5加入二甲基甲酰胺中，在250～300W功率下超声分散5～10min，得分散液，将其装入四口烧瓶中，并分别加入30～40g马来酸酐和1～3g对甲苯磺酸后，将四口烧瓶置于油浴锅中，在氮气气氛保护下，升温至105～110℃，保温搅拌反应3～4h，反应结束后，冷却至室温，减压蒸馏至原体积40%，得浓缩液；
（4）将上述浓缩液按体积比1:4与去离子水搅拌混合5～10min，收集混合液，并装入四口烧瓶中，向四口烧瓶中通入氮气排除空气，并加入混合液等体积质量分数10%烯丙基磺酸钠水溶液后，将四口烧瓶放入水浴锅中，升温至80～85℃，再向四口烧瓶中分别加入150～200mL丙烯酸和3～5mL质量分数5%过硫酸铵溶液，保温搅拌反应3～4h；
（5）待上述反应结束后，冷却至室温，出料得反应物，将反应物用质量分数5%氢氧化钠溶液调节pH值至7.0，调节后即可得到聚羧酸超塑化剂。
本发明的应用方法：向混凝土中添加本发明制得的聚羧酸超塑化剂，添加量为混凝土的0.28～0.32%，高速搅拌混合均匀即可。本发明聚羧酸超塑化剂可有效减少混凝土的用水量，降低水泥用量，提高混凝土拌合物的流动性，降低混凝土氯离子扩散系数，提高了混凝土的耐久性，2～3天后混凝土抗压强度达33.5～35.8MPa，抗折强度达6.5～7.6MPa，具有好的保塑性。
本发明与其他方法相比，有益技术效果是：
（1）本发明制备步骤简单，所得聚羧酸超塑化剂与混凝土相容性好，且具有好的分散效果及保坍性；
（2）本发明聚羧酸超塑化剂安全、绿色环保，减水率高，具有良好的增强效果，使用后早期强度提高7～9MPa。
具体实施方式
首先分别称取15～20g聚醚醚酮、10～15g硼氢化钠和60～80g二甲基亚砜加入到三口烧瓶中，随后将三口烧瓶放入油浴锅中，升温至120～125℃，保温搅拌反应4～6h后，抽滤得滤渣1；将上述滤渣1用无水乙醇洗涤2～4次，随后按质量比1:10，将洗涤后的滤渣1加入质量分数10%盐酸中，浸泡20～30min，抽滤得滤渣2，将其放入烘箱中，在80～90℃条件下干燥8～10h，，得到羟基化聚醚醚酮；再将上述羟基化聚醚醚酮按质量比1:5加入二甲基甲酰胺中，在250～300W功率下超声分散5～10min，得分散液，将其装入四口烧瓶中，并分别加入30～40g马来酸酐和1～3g对甲苯磺酸后，将四口烧瓶置于油浴锅中，在氮气气氛保护下，升温至105～110℃，保温搅拌反应3～4h，反应结束后，冷却至室温，减压蒸馏至原体积40%，得浓缩液；然后将上述浓缩液按体积比1:4与去离子水搅拌混合5～10min，收集混合液，并装入四口烧瓶中，向四口烧瓶中通入氮气排除空气，并加入混合液等体积质量分数10%烯丙基磺酸钠水溶液后，将四口烧瓶放入水浴锅中，升温至80～85℃，再向四口烧瓶中分别加入150～200mL丙烯酸和3～5mL质量分数5%过硫酸铵溶液，保温搅拌反应3～4h；最后待上述反应结束后，冷却至室温，出料得反应物，将反应物用质量分数5%氢氧化钠溶液调节pH值至7.0，调节后即可得到聚羧酸超塑化剂。
实例1
首先分别称取15g聚醚醚酮、10g硼氢化钠和60g二甲基亚砜加入到三口烧瓶中，随后将三口烧瓶放入油浴锅中，升温至120℃，保温搅拌反应4h后，抽滤得滤渣1；将上述滤渣1用无水乙醇洗涤2次，随后按质量比1:10，将洗涤后的滤渣1加入质量分数10%盐酸中，浸泡20min，抽滤得滤渣2，将其放入烘箱中，在80℃条件下干燥8h，，得到羟基化聚醚醚酮；再将上述羟基化聚醚醚酮按质量比1:5加入二甲基甲酰胺中，在250W功率下超声分散5min，得分散液，将其装入四口烧瓶中，并分别加入30g马来酸酐和1g对甲苯磺酸后，将四口烧瓶置于油浴锅中，在氮气气氛保护下，升温至105℃，保温搅拌反应3h，反应结束后，冷却至室温，减压蒸馏至原体积40%，得浓缩液；然后将上述浓缩液按体积比1:4与去离子水搅拌混合5min，收集混合液，并装入四口烧瓶中，向四口烧瓶中通入氮气排除空气，并加入混合液等体积质量分数10%烯丙基磺酸钠水溶液后，将四口烧瓶放入水浴锅中，升温至80℃，再向四口烧瓶中分别加入150mL丙烯酸和3mL质量分数5%过硫酸铵溶液，保温搅拌反应3h；最后待上述反应结束后，冷却至室温，出料得反应物，将反应物用质量分数5%氢氧化钠溶液调节pH值至7.0，调节后即可得到聚羧酸超塑化剂。
向混凝土中添加本发明制得的聚羧酸超塑化剂，添加量为混凝土的0.28%，高速搅拌混合均匀即可。本发明聚羧酸超塑化剂可有效减少混凝土的用水量，降低水泥用量，提高混凝土拌合物的流动性，降低混凝土氯离子扩散系数，提高了混凝土的耐久性，2天后混凝土抗压强度达33.5MPa，抗折强度达6.5MPa，具有好的保塑性。
实例2
首先分别称取18g聚醚醚酮、13g硼氢化钠和70g二甲基亚砜加入到三口烧瓶中，随后将三口烧瓶放入油浴锅中，升温至123℃，保温搅拌反应5h后，抽滤得滤渣1；将上述滤渣1用无水乙醇洗涤3次，随后按质量比1:10，将洗涤后的滤渣1加入质量分数10%盐酸中，浸泡25min，抽滤得滤渣2，将其放入烘箱中，在85℃条件下干燥9h，，得到羟基化聚醚醚酮；再将上述羟基化聚醚醚酮按质量比1:5加入二甲基甲酰胺中，在275W功率下超声分散8min，得分散液，将其装入四口烧瓶中，并分别加入35g马来酸酐和2g对甲苯磺酸后，将四口烧瓶置于油浴锅中，在氮气气氛保护下，升温至108℃，保温搅拌反应4h，反应结束后，冷却至室温，减压蒸馏至原体积40%，得浓缩液；然后将上述浓缩液按体积比1:4与去离子水搅拌混合8min，收集混合液，并装入四口烧瓶中，向四口烧瓶中通入氮气排除空气，并加入混合液等体积质量分数10%烯丙基磺酸钠水溶液后，将四口烧瓶放入水浴锅中，升温至83℃，再向四口烧瓶中分别加入175mL丙烯酸和4mL质量分数5%过硫酸铵溶液，保温搅拌反应4h；最后待上述反应结束后，冷却至室温，出料得反应物，将反应物用质量分数5%氢氧化钠溶液调节pH值至7.0，调节后即可得到聚羧酸超塑化剂。
向混凝土中添加本发明制得的聚羧酸超塑化剂，添加量为混凝土的0.30%，高速搅拌混合均匀即可。本发明聚羧酸超塑化剂可有效减少混凝土的用水量，降低水泥用量，提高混凝土拌合物的流动性，降低混凝土氯离子扩散系数，提高了混凝土的耐久性，3天后混凝土抗压强度达34.7MPa，抗折强度达7.1MPa，具有好的保塑性。
实例3
首先分别称取20g聚醚醚酮、15g硼氢化钠和80g二甲基亚砜加入到三口烧瓶中，随后将三口烧瓶放入油浴锅中，升温至125℃，保温搅拌反应6h后，抽滤得滤渣1；将上述滤渣1用无水乙醇洗涤4次，随后按质量比1:10，将洗涤后的滤渣1加入质量分数10%盐酸中，浸泡30min，抽滤得滤渣2，将其放入烘箱中，在90℃条件下干燥10h，，得到羟基化聚醚醚酮；再将上述羟基化聚醚醚酮按质量比1:5加入二甲基甲酰胺中，在300W功率下超声分散10min，得分散液，将其装入四口烧瓶中，并分别加入40g马来酸酐和3g对甲苯磺酸后，将四口烧瓶置于油浴锅中，在氮气气氛保护下，升温至110℃，保温搅拌反应4h，反应结束后，冷却至室温，减压蒸馏至原体积40%，得浓缩液；然后将上述浓缩液按体积比1:4与去离子水搅拌混合10min，收集混合液，并装入四口烧瓶中，向四口烧瓶中通入氮气排除空气，并加入混合液等体积质量分数10%烯丙基磺酸钠水溶液后，将四口烧瓶放入水浴锅中，升温至85℃，再向四口烧瓶中分别加入200mL丙烯酸和5mL质量分数5%过硫酸铵溶液，保温搅拌反应4h；最后待上述反应结束后，冷却至室温，出料得反应物，将反应物用质量分数5%氢氧化钠溶液调节pH值至7.0，调节后即可得到聚羧酸超塑化剂。
向混凝土中添加本发明制得的聚羧酸超塑化剂，添加量为混凝土的0.32%，高速搅拌混合均匀即可。本发明聚羧酸超塑化剂可有效减少混凝土的用水量，降低水泥用量，提高混凝土拌合物的流动性，降低混凝土氯离子扩散系数，提高了混凝土的耐久性，3天后混凝土抗压强度达35.8MPa，抗折强度达7.6MPa，具有好的保塑性。