一种聚羧酸保坍剂及其制备方法与流程

本发明涉及一种混凝土外加剂，具体是一种聚羧酸保坍剂及其制备方法。

背景技术：

1、随着现代水泥混凝土技术的发展，掺合料在混凝土中的应用也日益广泛，且种类繁多，掺量越来越大。随之而来由于混凝土拌和物中的各类原材料的相容性引起的混凝土早期工作性问题逐渐凸显。采用聚羧酸保坍剂配制的混凝土坍落度经时损失过大就是其中最为常见的问题。尤其是长时间长距离或者高温天气的情况下运输混凝土时，水分蒸发量过大，就会导致混凝土坍落度损失较大，因此，相比于普通型聚羧酸保坍剂，保坍性能更优异的缓释型聚羧酸保坍剂便应运而生，成为聚羧酸系保坍剂的主要研究方向之一。

技术实现思路

1、为解决上述背景技术中提出的问题，本发明提供了一种聚羧酸保坍剂及其制备方法。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种聚羧酸保坍剂，按重量份数计，包括以下原料：200～400份不饱和聚氧乙烯醚、0.5～3份氧化剂、7～25份不饱和酸、20～200份松香基大单体、240～480份去离子水、10～40份不饱和酯类单体、0.5～2份链转移剂、0.2～1份还原剂、5～20份氢氧化钠。

4、优选的，所述不饱和聚氧乙烯醚包括甲基烯丙基聚氧乙烯醚、异戊烯基聚氧乙烯醚、乙二醇单乙烯基聚氧乙烯醚中的至少一种。

5、优选的，所述甲基烯丙基聚氧乙烯醚、乙二醇单乙烯基聚氧乙烯醚的分子量为2400-5000；优选的，所述甲基烯丙基聚氧乙烯醚的分子量为2400。

6、优选的，所述不饱和酸包括丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸酐中的至少一种。

7、优选的，所述不饱和酯类单体包括丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸甲酯、乙二醇甲基丙烯酸酯磷酸酯中的至少一种。

8、优选的，所述氧化剂包括过氧化氢、过硫酸铵、过硫酸钾中的至少一种。

9、优选的，所述链转移剂包括巯基乙酸、2-巯基乙醇、3～巯基丙酸、次磷酸钠中的至少一种；所述还原剂包括亚硫酸钠、l－抗坏血酸、甲醛次合硫酸氢钠中的至少一种。

10、优选的，按重量份数计，所述松香基大单体包括以下原料：200～400份树脂酸，0.2～1.0份碱催化剂，1000～2000份环氧乙烷。

11、优选的，所述树脂酸包括异海松酸、山达海松酸中的至少一种；所述碱催化剂包括金属钾、金属钠、氢氧化钾、氢氧化钠、氢化钠中的任意一种。

12、本发明还提供了一种聚羧酸保坍剂的制备方法，包括如下步骤：

13、s1、松香基大单体的制备：按质量份数计，将200～400份树脂酸和0.2～1.0份碱催化剂放入反应容器中，随后，使用氮气进行充压，确保反应环境处于无氧状态，再通入1000～2000份环氧乙烷，加热至120～125℃，加压至0.2～0.5mpa进行加成缩合反应，反应3～5h后，降温至50℃，加入中和液中和制得松香基大单体；

14、s2、聚羧酸保坍剂的制备：按质量份数计，将200～400份不饱和聚氧乙烯醚、0.5～3份氧化剂、2～5份不饱和酸、20～200份s1所得的松香基大单体和200～400份去离子水加入反应容器中混合，搅拌溶解后，分别滴加5～20份不饱和酸、10～40份不饱和酯类单体和10～20份去离子水的第一混合溶液，0.5～2份链转移剂、0.2～1份还原剂和30～60份去离子水的第二混合溶液，并于0.5～3.5小时滴加完，继续保温0.5～1.0小时，加入5～20份氢氧化钠中和，得到所述的聚羧酸保坍剂。

15、本发明的有益效果为：

16、(1)本发明的聚羧酸保坍剂，自制的大单体引入了松香基结构，增加了聚羧酸的保坍剂侧链的疏水链段，提高了聚醚侧链的包裹性和缠绕性，加强了保坍剂分子的空间位阻作用，并且保坍剂在颗粒表面上的持续吸附能力逐渐增强，即流动度保持性能逐渐增强，从而实现更好的保坍性能和和易性。

17、(2)所制备的大单体共聚后的聚羧酸保坍剂，侧链具有大分子量的松香基结构，可以减弱黏土竞争吸附效果，从而得到良好的适应性。

18、(3)本发明制备聚羧酸保坍剂的过程简单易行，条件易控，具备工业化前景。

技术特征：

1.一种聚羧酸保坍剂，其特征在于，按重量份数计，包括以下原料：200～400份不饱和聚氧乙烯醚、0.5～3份氧化剂、7～25份不饱和酸、20～200份松香基大单体、240～480份去离子水、10～40份不饱和酯类单体、0.5～2份链转移剂、0.2～1份还原剂、5～20份氢氧化钠。

2.根据权利要求1所述的一种聚羧酸保坍剂，其特征在于，所述不饱和聚氧乙烯醚包括甲基烯丙基聚氧乙烯醚、异戊烯基聚氧乙烯醚、乙二醇单乙烯基聚氧乙烯醚中的至少一种。

3.根据权利要求2所述的一种聚羧酸保坍剂，其特征在于，所述甲基烯丙基聚氧乙烯醚、乙二醇单乙烯基聚氧乙烯醚的分子量为2400-5000；优选的，所述甲基烯丙基聚氧乙烯醚的分子量为2400。

4.根据权利要求1所述的一种聚羧酸保坍剂，其特征在于，所述不饱和酸包括丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸酐中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的一种聚羧酸保坍剂，其特征在于，所述不饱和酯类单体包括丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸甲酯、乙二醇甲基丙烯酸酯磷酸酯中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的一种聚羧酸保坍剂，其特征在于，所述氧化剂包括过氧化氢、过硫酸铵、过硫酸钾中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的一种聚羧酸保坍剂，其特征在于，所述链转移剂包括巯基乙酸、2-巯基乙醇、3～巯基丙酸、次磷酸钠中的至少一种；所述还原剂包括亚硫酸钠、l－抗坏血酸、甲醛次合硫酸氢钠中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的一种聚羧酸保坍剂，其特征在于，按重量份数计，所述松香基大单体包括以下原料：200～400份树脂酸，0.2～1.0份碱催化剂，1000～2000份环氧乙烷。

9.根据权利要求8所述的一种聚羧酸保坍剂，其特征在于，所述树脂酸包括异海松酸、山达海松酸中的至少一种；所述碱催化剂包括金属钾、金属钠、氢氧化钾、氢氧化钠、氢化钠中的任意一种。

10.一种聚羧酸保坍剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

技术总结
本发明属于一种混凝土外加剂，具体涉及一种聚羧酸保坍剂及其制备方法，本发明通过分子结构设计，采用树脂酸和环氧乙烷加成缩合，在碱催化剂的作用下，得到松香基大单体，和不饱和聚氧乙烯醚、不饱和酸及单体等发生共聚反应，得到所述的聚羧酸保坍剂。在各种基团的协同作用下，本发明的聚羧酸保坍剂具有保坍性能强，和易性好，适应性高的特点。

技术研发人员：熊浩男,蒋卓君,朱艳姣,朱葛鈜,沈聪聪,朱巧勇,黄文耀,姚晓阳,张攀峰,罗皓
受保护的技术使用者：科之杰新材料集团浙江有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/6