本发明涉及一种减水剂，尤其涉及一种聚羧酸减水剂及其制备方法。
背景技术：
混凝土是指由胶凝材料将集料胶结成整体的工程复合材料的统称，而混凝土外加剂是指为改善和调节混凝土的性能而掺加的物质。在混凝土外加剂中，减水剂是一种在维持混凝土坍落度不变的条件下，能减少拌合用水量的混凝土外加剂，其占重要地位。按照化学组成分类，减水剂的种类包括木质素磺酸盐类、萘系和聚羧酸系等。与传统的木质素磺酸盐系和萘系等减水剂相比，聚羧酸系减水剂具有掺量小、减水率高及环境友好等特点。聚羧酸系减水剂在工程应用中发挥着越来越重要的作用，其应用已从过去的重大工程重点部位扩展到现在的一般重点工程和普通工程重点部位。
聚羧酸减水剂从技术与市场来看发展非常迅速，现有技术公开了很多的聚羧酸减水剂及相应的制备方法。比如，公开号为cn104892856a的中国发明专利公开了一种聚羧酸减水剂的制备方法，包括以下步骤：1)在搅拌的作用下，向反应容器中加入甲基烯丙基聚乙二醇，并加入去离子水使其溶解；2)边搅拌边加热至甲基烯丙基聚乙二醇完全溶解，当温度达到65-80℃时，分别向反应容器中滴加丙烯酰胺和十二烷基苯磺酸钠3-4.5小时，并同滴加过引发剂及链转移剂4-6小时；3)滴加完后保温4小时，降温到35℃，加入碱液调节ph值至6-7，即可得到聚羧酸减水剂。
随着天然地材为代表的沙、石料资源枯竭以及品质下降，且随着换代人工砂石的引入，对现有聚羧酸减水剂的减水率和保坍性等方面提出了更高的要求。
技术实现要素：
针对现有的减水剂存在的上述问题，现提供一种具有较高的减水率、可抑制混凝土的坍落度损失并具有较佳混凝土可控调凝时长的聚羧酸减水剂及其制备方法。
具体技术方案如下：
本发明的第一个方面是提供一种聚羧酸减水剂的制备方法，具有这样的特征，包括如下步骤：
1)将18-30重量份马来酸酐-β-环糊精和500-1750重量份水混合，得到混合溶液；
2)将145-170重量份双烯丙基聚乙二醇醚、15-25重量份丙烯酸、1-4重量份丙烯酸异丁酯及23-47重量份烯丙基磺酸钠单体与混合溶液混合，在引发剂和链转移剂存在的条件下进行自由基聚合反应，得到含聚羧酸减水剂的水溶液。
上述的制备方法，还具有这样的特征，引发剂为过氧化氢，引发剂的添加量为1-3重量份。
上述的制备方法，还具有这样的特征，链转移剂为巯基乙酸，链转移剂的添加量为5-10重量份。
上述的制备方法，还具有这样的特征，自由基聚合反应的温度为20-65℃，自由基聚合反应的时间为3-4.5h。
本发明的第二个方面是提供一种根据上述制备方法制备获得的聚羧酸减水剂。
本发明的第三个方面是提供上述聚羧酸减水剂在配置混凝土中的应用，具体的，上述聚羧酸减水剂的添加量为混凝土中凝胶材料总量的0.45-1.3wt％。
本发明所得聚羧酸减水剂产品具有梳形结构，其分子中的聚氧乙烯基长链被水溶剂化后，具有显著的空间位阻作用；同时分子结构中的磺酸基能为分散水泥颗粒提供静电斥力作用。本申请中空间位阻作用和静电斥力作用发挥协同作用，伴随着一步到位的合成工艺，使产品具有较高的减水率和低的坍落度损失，保证了混凝土优异的工作性、高的强度和优良的耐久性能，可广泛应用于泵送混凝土、超流态自密实以及高强高性能混凝土和商品混凝土等。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
实施例1
一种聚羧酸减水剂的制备方法，包括如下步骤：
1)将19重量份马来酸酐-β-环糊精和750重量份水混合，得到混合溶液；
2)将150重量份双烯丙基聚乙二醇醚、16重量份丙烯酸、1.5重量份丙烯酸异丁酯及27重量份烯丙基磺酸钠单体与混合溶液混合，在1.1重量份过氧化氢和6.5重量份巯基乙酸存在的条件下升温至30℃进行自由基聚合反应，反应时间4.4h，得到含聚羧酸减水剂的水溶液。
实施例1中制备的减水剂的技术指标检测如下：
实施例2
一种聚羧酸减水剂的制备方法，包括如下步骤：
1)将22重量份马来酸酐-β-环糊精和1750重量份水混合，得到混合溶液；
2)将160重量份双烯丙基聚乙二醇醚、22重量份丙烯酸、2重量份丙烯酸异丁酯及30重量份烯丙基磺酸钠单体与混合溶液混合，在1.5重量份过氧化氢和7重量份巯基乙酸存在的条件下升温至60℃进行自由基聚合反应，反应时间3.2h，得到含聚羧酸减水剂的水溶液。
实施例2中制备的减水剂的技术指标检测如下：
实施例3
一种聚羧酸减水剂的制备方法，包括如下步骤：
1)将27重量份马来酸酐-β-环糊精和2000重量份水混合，得到混合溶液；
2)将165重量份双烯丙基聚乙二醇醚、22重量份丙烯酸、3.2重量份丙烯酸异丁酯及35重量份烯丙基磺酸钠单体与混合溶液混合，在1.5重量份过氧化氢和7重量份巯基乙酸存在的条件下升温至55℃进行自由基聚合反应，反应时间3.8h，得到含聚羧酸减水剂的水溶液。
实施例3中制备的减水剂的技术指标检测如下：
由以上检测值可知，本发明提供的聚羧酸减水剂具有较高的减水率和较低的坍落度损失率等突出的综合性能。
以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。