一種緩釋型聚羧酸保坍劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種緩釋型聚羧酸保坍劑及其制備方法，由按重量百分比計的如下原料制備而成：占單體總質(zhì)量的80％-85％的甲基烯丙基聚氧乙烯醚，占單體總質(zhì)量的4％-8％的丙烯酸，占單體總質(zhì)量的5％-15％的丙烯酸羥乙酯，占單體總質(zhì)量的5％-15％的丙烯酸羥丙酯，占單體總質(zhì)量的0.3％-0.5％的雙氧水，占單體總質(zhì)量的0.1％-0.2％的維生素C，用量占單體總質(zhì)量的0.4％-0.5％的鏈轉(zhuǎn)移劑，占溶液總質(zhì)量的40％-60％的水。本發(fā)明解決了普通保坍型聚羧酸減水劑無緩釋性能與一般緩釋保坍劑無初始分散性的問題，制得了有一定初始分散性，且分散性能由小到大，在1～2h達(dá)到最大分散作用的緩釋型聚羧酸保坍劑。
【專利說明】一種緩釋型聚羧酸保坍劑及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種緩釋型聚羧酸保坍劑及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和建筑水平的提高，對混凝土質(zhì)量要求越來越高。聚羧 酸減水劑作為一種新型高性能減水劑，因其減水率高、保坍性能好、強(qiáng)度增長快、外觀品質(zhì) 好等一系列突出性能，已廣泛應(yīng)用于市政、鐵路、公路、港口、橋梁、水電等工程領(lǐng)域。但是， 由于國內(nèi)水泥品種眾多，煤灰等粉質(zhì)材料良莠不齊，混凝土砂石品質(zhì)越來越差（含泥量和 含石粉量高）等原因，聚羧酸減水劑在實際應(yīng)用中也會出現(xiàn)一些問題，而坍落度經(jīng)時損失 過大就是其中最常見的主要問題。尤其是長時間長距離運輸時，就會導(dǎo)致混凝土坍落度損 失很大，這不但影響施工還會極大地影響混凝土的性能及質(zhì)量。
[0003] 國內(nèi)解決以上問題的主要方法是通過聚羧酸類減水劑和葡鈉等緩凝劑復(fù)配來改 善減水劑的保坍能力，但由于繼續(xù)增加緩凝劑的摻量不能明顯的改善聚羧酸系減水劑的坍 落度保持能力，并不能從根本上解決坍落度損失問題。因此，采用反應(yīng)性高分子使減水劑緩 慢釋放是解決混凝土坍落度損失問題的有效方法。但目前，國內(nèi)母液產(chǎn)品單一，主要以高減 水型和普通保坍型聚羧酸母液為主，而普通保坍型聚羧酸，是在高減水型聚羧酸的基礎(chǔ)上 發(fā)展而來，初始有較大的流動性，但經(jīng)時仍有一定的損失，對于長時間長距離運輸或?qū)μ?度有特殊要求的工程，仍不能滿足。國外有緩釋型保坍劑，但其初始無分散性，在實際工程 中較難單獨使用。為此，迫切需要一種針對長時間坍損的聚羧酸保坍劑，既保證初始有一定 的減水率，又從根本上解決lh_2h甚至更長時間的坍損問題，拓寬外加劑品種滿足不同工 程的要求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的旨在提供一種緩釋型聚羧酸保坍劑及其制備 方法，解決了普通保坍型聚羧酸減水劑無緩釋性能與一般緩釋保坍劑無初始分散性的問 題，制得了有一定初始分散性，且分散性能由小到大，在1?2h達(dá)到最大分散作用的緩釋型 聚羧酸保坍劑。
[0005] 實現(xiàn)本發(fā)明的目的之一可以通過采取如下技術(shù)方案達(dá)到：
[0006] -種緩釋型聚羧酸保坍劑，其特征在于，由按重量百分比計的如下原料制備而成： 占單體總質(zhì)量的80% -85%的甲基烯丙基聚氧乙烯醚（TPEG)，占單體總質(zhì)量的4% -8%的 丙烯酸（AA)，占單體總質(zhì)量的5% -15%的丙烯酸羥乙酯（HEA)，占單體總質(zhì)量的5% -15% 的丙烯酸羥丙酯（ΗΡΑ)，占單體總質(zhì)量的0. 3% -0. 5%的雙氧水（H202)，占單體總質(zhì)量的 0. 1% -0.2%的維生素 C(VC)，用量占單體總質(zhì)量的0.4% -0.5%的鏈轉(zhuǎn)移劑，占溶液總質(zhì) 量的40% -60%的水；其中，單體總質(zhì)量指甲基丙烯基聚氧乙烯醚、丙烯酸、丙烯酸羥乙酯、 丙烯酸羥丙酯4種單體的質(zhì)量之和；溶液總質(zhì)量指所有組分的質(zhì)量之和。
[0007] 優(yōu)選地，所述丙烯酸羥乙酯（HEA)與丙烯酸羥丙酯（ΗΡΑ)的摩爾比為4:1至1:1。
[0008] 優(yōu)選地，所述鏈轉(zhuǎn)移劑是巰基丙酸（LC)。
[0009] 優(yōu)選地，所述甲基烯丙基聚氧乙烯醚的分子量為2400。
[0010] 實現(xiàn)本發(fā)明的目的之二可以通過采取如下技術(shù)方案達(dá)到：
[0011] 一種緩釋型聚羧酸保坍劑的制備方法，其特征在于，按以下步驟進(jìn)行：
[0012] 1)按上述配方中的配比稱取原料；
[0013] 2)將丙烯酸、丙烯酸羥丙酯和丙烯酸羥乙酯融入定量的水中，制成水溶液A ;
[0014] 3)將鏈轉(zhuǎn)移劑和維生素 C (以下簡稱VC)融入定量的水中，制成水溶液B ;
[0015] 4)按步驟1)的比例，將甲基烯丙基聚氧乙烯醚和定量的水投入燒瓶中，攪拌升溫 至55±3°C，待單體溶解，加入引發(fā)劑，得到混合溶液；
[0016] 5)當(dāng)步驟4)中混合溶液攪拌均勻，溫度控制在57±1°C，即可滴加溶液A、溶液B， 溶液A控制在3小時滴完，溶液B控制在3. 5小時滴完；
[0017] 6)滴加完畢后，升溫至58±2°C，保溫1小時；降溫至40°C，加入液堿中和至 pH5. 5-6 ;既得緩釋型聚羧酸保坍劑。
[0018] 優(yōu)選地，步驟2)、3)、4)中所加入水的總量為溶液總質(zhì)量的40% -60%。
[0019] 本發(fā)明的有益效果在于：
[0020] 本發(fā)明通過分子結(jié)構(gòu)設(shè)計，采用不飽和聚醚多元醇TPEG作為活性大單體，并選擇 帶有相應(yīng)聚羧酸基團(tuán)的不飽和小單體，在水溶性體系中合成目標(biāo)緩釋型聚羧酸保坍劑。目 標(biāo)緩釋型聚羧酸保坍劑摻入混凝土后其中的羧酸衍生物在混凝土的堿性環(huán)境中逐漸發(fā)生 水解反應(yīng)，水解生成的羧酸根離子持續(xù)地吸附到水泥顆粒上，從而達(dá)到減水劑分子的分散 性能緩慢發(fā)揮的目的。解決了普通保坍型聚羧酸減水劑無緩釋性能與一般緩釋保坍劑無初 始分散性的問題。制得了有一定初始分散性，且分散性能由小到大，在l-2h達(dá)到最大分散 作用的緩釋型聚羧酸保坍劑。另外，本發(fā)明通過控制HEA與ΗΡΑ的摩爾比例控制產(chǎn)品減水 率與羧基釋放速率。ΗΕΑ與ΗΡΑ均能在混凝土的堿性環(huán)境中水解釋放出具有吸附作用的羧 酸基團(tuán)；產(chǎn)品原材料易得，無需另外制備。

【具體實施方式】
[0021] 下面結(jié)合實施例對本發(fā)明做具體說明
[0022] 實施例1
[0023] -種聚羧酸保坍劑的制備方法，按以下步驟進(jìn)行：
[0024] 1)稱取556. 8g甲基烯丙基聚氧乙烯醚和自來水350g攪拌升溫至56 °C，待單體溶 解，投入10. 51g雙氧水（質(zhì)量分?jǐn)?shù)28% )。
[0025] 2)分別稱取丙烯酸33. 36g，丙烯酸羥丙酯140g溶于280g自來水中，制成溶液A。
[0026] 3)稱取巰基丙酸7. 4g，VC 3. 2g溶于380g自來水中，制成溶液B。
[0027] 4)當(dāng)步驟1)中溶液攪拌均勻，溫度控制在57土1°C即可滴加溶液A、B，溶液A控 制在3小時滴完，溶液B控制在3. 5小時滴完。
[0028] 5)滴加完畢后，升溫至59±1°C保溫1小時。降溫至40°C，加入液堿中和至 pH5. 5-6。既得高性能緩釋保坍型減水劑。
[0029] 6)應(yīng)用珠江水泥廠生產(chǎn)粵秀P. II 42. 5水泥，凈漿經(jīng)時流動度（40%質(zhì)量分?jǐn)?shù)水 劑摻量為0.7%)，見表1。
[0030] 表1凈漿經(jīng)時流動度
[0031]

【權(quán)利要求】
1. 一種緩釋型聚羧酸保坍劑，其特征在于，由按重量百分比計的如下原料制備而成： 占單體總質(zhì)量的80% -85%的甲基烯丙基聚氧乙烯醚，占單體總質(zhì)量的4% -8%的丙烯酸， 占單體總質(zhì)量的5% -15%的丙烯酸羥乙酯，占單體總質(zhì)量的5% -15%的丙烯酸羥丙酯，占 單體總質(zhì)量的〇. 3% -0. 5%的雙氧水，占單體總質(zhì)量的0. 1% -0. 2%的維生素 C，用量占單 體總質(zhì)量的〇. 4% -0. 5%的鏈轉(zhuǎn)移劑，占溶液總質(zhì)量的40% -60 %的水；其中，單體總質(zhì)量 指甲基丙烯基聚氧乙烯醚、丙烯酸、丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯4種單體的質(zhì)量之和；溶 液總質(zhì)量指所有組分的質(zhì)量之和。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的緩釋型聚羧酸保坍劑，其特征在于：所述丙烯酸羥乙酯與丙 烯酸羥丙酯的摩爾比為4:1至1:1。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的緩釋型聚羧酸保坍劑，其特征在于：所述鏈轉(zhuǎn)移劑是巰基丙 酸。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的緩釋型聚羧酸保坍劑，其特征在于：所述甲基烯丙基聚氧乙 烯醚的分子量為2400。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1-4中任意一項所述的緩釋型聚羧酸保坍劑的制備方法，其特征在 于，按以下步驟進(jìn)行： 1) 按權(quán)利要求1所述配方中的配比稱取原料； 2) 將丙烯酸、丙烯酸羥丙酯和丙烯酸羥乙酯融入定量的水中，制成水溶液A ; 3) 將鏈轉(zhuǎn)移劑和維生素 C融入定量的水中，制成水溶液B ; 4) 按步驟1)的比例，將甲基烯丙基聚氧乙烯醚和定量的水投入燒瓶中，攪拌升溫至 55 ± 3°C，待單體溶解，加入引發(fā)劑，得到混合溶液； 5) 當(dāng)步驟4)中混合溶液攪拌均勻，溫度控制在57±1°C，即可滴加溶液A、溶液B，溶液 A控制在3小時滴完，溶液B控制在3. 5小時滴完； 6) 滴加完畢后，升溫至58±2°C，保溫1小時；降溫至40°C，加入液堿中和至pH5. 5-6 ; 既得緩釋型聚羧酸保坍劑。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的緩釋型聚羧酸保坍劑的制備方法，其特征在于：步驟2)、3)、 4)中所加入水的總量為溶液總質(zhì)量的40% -60%。
【文檔編號】C08F283/06GK104193915SQ201410414892
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年8月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月21日
【發(fā)明者】仲以林, 陸智明, 蔣志培, 符惠玲, 李建榮 申請人:廣東瑞安科技實業(yè)有限公司