一種新型聚羧酸減水劑及其制備方法與用圖
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種新型聚簇酸減水劑及其制備方法與用途。
【背景技術(shù)】
[0002] 減水劑是一種在維持混凝±巧落度不變的條件下，能減少拌合用水量的混凝±外 加劑。
[0003] 聚簇酸（系）減水劑是一種新型的高性能混凝±外加劑，具有滲量低、減水率高、 保巧性能高、綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于公路、橋梁、大巧、隧道、高層建筑等工程領(lǐng)域。
[0004] 通常，聚簇酸（系）減水劑大多存在巧落度損失過快的問題。 陽(yáng)〇化]為了解決巧落度損失過快的問題，本領(lǐng)域技術(shù)人員采取了多種不同的方法，如：將 聚簇酸（系）減水劑與其他的外加劑（如葡萄糖酸鋼、巧樣酸鋼等）復(fù)配使用，或者，通過 馬來酸醋與丙締酸、異戊締醇聚氧乙締酸共聚制備的聚簇酸減水劑，或者，通過含醋基的保 巧助劑與衣康酸、丙締酸、順酢、異戊締醇聚氧乙締酸大單體共聚制備的聚簇酸減水劑。然 而，上述方法得到的聚簇酸減水劑均存在初始流動(dòng)度小的問題，為工程施工帶來了極大的 不便，難W滿足實(shí)際應(yīng)用的要求。
[0006] 因此，需要發(fā)明一種初始流動(dòng)度高且保巧性能良好的新型減水劑，W滿足工程施 工實(shí)際應(yīng)用的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明通過進(jìn)一步的研究，發(fā)現(xiàn)了一種具有特殊的可逆微交聯(lián)結(jié)構(gòu)的聚簇酸減水 劑，它可在堿性環(huán)境中逐步解交聯(lián)從而逐步釋放有效減水官能團(tuán)和結(jié)構(gòu)，獲得高初始流動(dòng) 度情況下可W實(shí)現(xiàn)很好的流動(dòng)度保持性能。
[0008] 本發(fā)明的目的在于提供一種聚簇酸減水劑。
[0009] 本發(fā)明提供了一種聚簇酸減水劑，所述的聚簇酸減水劑是由包括W下重量份數(shù)的 原料制備而成：聚燒氧締基長(zhǎng)鏈不飽和單體48份、不飽和簇酸2. 88份~10. 08份、鏈轉(zhuǎn)移 劑0. 2份~2份、氧化劑0. 2份~3份、還原劑0. 1份~1份、水154份、微交聯(lián)劑0. 08份~ 0. 24 份。
[0010] 進(jìn)一步的，所述的聚燒氧締基長(zhǎng)鏈不飽和單體的重均分子量為1000~5000。
[0011] 進(jìn)一步的，所述的不飽和簇酸選自丙締酸、甲基丙締酸、馬來酸酢、衣康酸中的任 意一種或兩種W上。
[0012] 進(jìn)一步的，所述的聚燒氧締基長(zhǎng)鏈不飽和單體與不飽和簇酸的摩爾比為1 :3~4。
[0013] 進(jìn)一步的，所述的鏈轉(zhuǎn)移劑為甲基丙締橫酸鋼。
[0014] 進(jìn)一步的，所述的氧化劑選自30%雙氧水、過硫酸鐘、過硫酸錠、亞硫酸氨鋼中的 任意一種或兩種W上。
[0015] 進(jìn)一步的，所述的還原劑選自k抗壞血酸、次硫酸氨鋼甲醒、亞硫酸氨鋼、硫酸亞 鐵的任意一種或兩種W上；優(yōu)選的，所述的還原劑為k抗壞血酸。
[0016] 進(jìn)一步的，所述的微交聯(lián)劑為多官能度丙締酸醋類化合物；優(yōu)選的，所述的微交聯(lián) 劑為=徑甲基丙烷=丙締酸醋。
[0017] 進(jìn)一步的，所述的氧化劑與還原劑的重量比為1~2 :0. 2~0. 3。
[001引進(jìn)一步的，所述的聚簇酸減水劑的紅外光譜中，在1728cm1處存在簇酸根的幾基 出峰，在1112cm1處存在C-O-C酸鍵的峰。
[0019] 進(jìn)一步的，所述的聚簇酸減水劑在0. 2gAlL水溶液中動(dòng)態(tài)光散射測(cè)得的粒徑大小 為32nm~IOlnm;優(yōu)選的，聚簇酸減水劑在0. 2gAlL水溶液中動(dòng)態(tài)光散射測(cè)得的粒徑大小 為 82nm~lOlnm。
[0020] 進(jìn)一步的，所述的聚簇酸減水劑的固含量為20%~25%;優(yōu)選的，所述的聚簇酸減 水劑的固含量為23%。
[0021] 本發(fā)明的另一目的在于提供上述聚簇酸減水劑的制備方法。
[0022] 本發(fā)明提供了一種聚簇酸減水劑的制備方法，所述的制備方法包括W下步驟：
[0023] a、按照上述的聚簇酸減水劑，取原料；
[0024] b、將聚燒氧締基長(zhǎng)鏈不飽和單體、不飽和簇酸、鏈轉(zhuǎn)移劑、氧化劑、還原劑、水混 勻，在除氧的環(huán)境中于40°C~90°C進(jìn)行保溫反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為0.化~化，得到反應(yīng)液；
[00巧]C、在步驟b得到的反應(yīng)液中加入=徑甲基丙烷=丙締酸醋進(jìn)行保溫反應(yīng)，反應(yīng)時(shí) 間為比~化，即得聚簇酸減水劑。
[0026] 進(jìn)一步的，步驟b中，所述的除氧的方法為通氮?dú)?，通氮?dú)獬醯臅r(shí)間為30minW 上。
[0027] 本發(fā)明還提供了上述的聚簇酸減水劑作為混凝±外加劑的用途。
[0028] 上述的聚簇酸減水劑作為混凝±外加劑的用途。
[0029] 本發(fā)明聚簇酸減水劑的初始砂漿流動(dòng)度高，且能在較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)保持穩(wěn)定的砂漿 流動(dòng)度，有效地降低了巧落度的經(jīng)時(shí)損失，解決了混凝±使用時(shí)巧落度損失過快的問題，為 公路、橋梁、大巧、隧道、高層建筑等領(lǐng)域的工程施工帶來了極大的便利；同時(shí)，本發(fā)明聚簇 酸減水劑的制備方法具有工序少、步驟簡(jiǎn)便、效率高、成本低、綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，非常適合產(chǎn) 業(yè)上的應(yīng)用。
[0030] 顯然，根據(jù)本發(fā)明的上述內(nèi)容，按照本領(lǐng)域的普通技術(shù)知識(shí)和慣用手段，在不脫離 本發(fā)明上述基本技術(shù)思想前提下，還可W做出其它多種形式的修改、替換或變更。
[0031] W下通過實(shí)施例形式的【具體實(shí)施方式】，對(duì)本發(fā)明的上述內(nèi)容再作進(jìn)一步的詳細(xì)說 明。但不應(yīng)將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于W下的實(shí)例。凡基于本發(fā)明上述內(nèi)容 所實(shí)現(xiàn)的技術(shù)均屬于本發(fā)明的范圍。
【附圖說明】
[0032] 圖1為實(shí)施例1合成的聚簇酸減水劑的FTIR圖。
[0033] 圖2為實(shí)施例1合成的聚簇酸減水劑的動(dòng)態(tài)光散射測(cè)試結(jié)果。
[0034] 圖3為實(shí)施例2合成的聚簇酸減水劑的FTIR圖。
[0035] 圖4為實(shí)施例2合成的聚簇酸減水劑的動(dòng)態(tài)光散射測(cè)試結(jié)果。
[0036] 圖5為實(shí)施例3合成的聚簇酸減水劑的FTIR圖。
[0037] 圖6為實(shí)施例3合成的聚簇酸減水劑的動(dòng)態(tài)光散射測(cè)試結(jié)果。
[0038] 圖7為實(shí)施例4合成的聚簇酸減水劑的FTIR圖。
[0039] 圖8為實(shí)施例4合成的聚簇酸減水劑的動(dòng)態(tài)光散射測(cè)試結(jié)果。
[0040] 圖9為實(shí)施例5合成的聚簇酸減水劑的FTIR圖。
[0041] 圖10為實(shí)施例5合成的聚簇酸減水劑的動(dòng)態(tài)光散射測(cè)試結(jié)果。
[0042] 圖11為實(shí)施例6合成的聚簇酸減水劑的FTIR圖。
[0043] 圖12為實(shí)施例6合成的聚簇酸減水劑的動(dòng)態(tài)光散射測(cè)試結(jié)果。 W44] 圖13為對(duì)比試驗(yàn)1合成的減水劑的FTIR圖。
[0045] 圖14為對(duì)比試驗(yàn)1合成的減水劑的動(dòng)態(tài)光散射測(cè)試結(jié)果。
[0046] 圖15為對(duì)比試驗(yàn)2合成的減水劑的FTIR圖。
[0047] 圖16為對(duì)比試驗(yàn)2合成的減水劑的動(dòng)態(tài)光散射測(cè)試結(jié)果。
【具體實(shí)施方式】
[0048] 本發(fā)明【具體實(shí)施方式】中使用的原料、設(shè)備均為已知產(chǎn)品，通過購(gòu)買市售產(chǎn)品獲得。
[0049] 聚燒氧締基長(zhǎng)鏈不飽和單體：來源于迂寧奧克化學(xué)股份有限公司。
[0050] 固含量的測(cè)試方法如下：65°C條件下干燥24小時(shí)，然后在105°C條件下進(jìn)一步干 燥4小時(shí)，固含量的計(jì)算方法如下：
[0051] 陽(yáng)0巧 實(shí)施例1
[0053] 將48g(0. 02mol)聚燒氧締基長(zhǎng)鏈不飽和單體度APP，重均分子量為2400)溶于裝 有100g去離子水的四口圓底燒瓶中；4. 32g(0. 06mol)丙締酸（AA)溶解在30g去離子水中 配成溶液A;0. 236gk抗壞血酸（Vc)和0. 5g甲基丙締橫酸鋼（SMA)溶解在24g去離子水 中配成溶液B;
[0054] 反應(yīng)開始前，向四口燒瓶中通氮?dú)猓∟2)30min除氧，然后升溫到70。一次性將 1. 5g雙氧水（30%水溶液）加入到反應(yīng)瓶中，然后滴加溶液A和溶液B，滴加完成后保溫比， 加入0.OSgS徑甲基丙烷S丙締酸醋（TMPTA)，再保溫化，即得聚簇酸減水劑（溶液）。
[0055] 為了確定其結(jié)構(gòu)，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例1合成的聚簇酸減水劑進(jìn)行FTIR、動(dòng)態(tài)光散射 等測(cè)試，實(shí)驗(yàn)結(jié)果分別見圖1和圖2。
[0056] 由圖1可知，1728cm1處為簇酸根的幾基出峰，1112cm1處為C-O-C酸鍵的出峰。
[0057] 由圖2可知，本發(fā)明聚簇酸減水劑一定濃度水溶液中的粒徑大小約為32nm。
[005引按照固含量的測(cè)試方法，測(cè)得本發(fā)明聚簇酸減水劑的固含量為23%。
[0059] 實(shí)施例2
[0060] 將48g聚燒氧締基長(zhǎng)鏈不飽和單體度APP，重均分子量為2400)溶于裝有100g去 離子水的四口圓底燒瓶中；4. 32g丙締酸（AA)溶解在30g去離子水中配成溶液A;0. 236g k抗壞血酸（Vc)和0. 5g甲基丙締橫酸鋼（SMA)溶解在24g去離子水中配成溶液B; 陽(yáng)〇6U 反應(yīng)開始前，向四口燒瓶中通氮?dú)猓∟2)30min除氧，然后升溫到70°C，一次性將 1. 5g雙氧水（> 30%水溶液）加入到反應(yīng)瓶中，然后滴加溶液A和溶液B，滴加完成后保溫 比，加入0. 16gS徑甲基丙烷S丙締酸醋（TMPTA)，再保溫化，即得聚簇酸減水劑（溶液）。
[0062] 為了確定其結(jié)構(gòu)，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例2合成的聚簇酸減水劑進(jìn)行FTIR、動(dòng)態(tài)光散射 等測(cè)試，實(shí)驗(yàn)結(jié)果分別見圖3和圖4。 陽(yáng)06引 由圖3可知，1728cm1處為簇酸根的幾基出峰，1112cm1處為C-O-C酸鍵的出峰。
[0064]由圖4可知，本發(fā)明聚簇酸減水劑一定濃度水溶液中的粒徑大小為65nm。 陽(yáng)0化]按照固含量的測(cè)試方法，測(cè)得本發(fā)明聚簇酸減水劑的固含量為23%。
[0066] 實(shí)施例3
[0067] 將48g聚燒氧締基長(zhǎng)鏈不飽和單體度APP，重均分子量為2400)溶于裝有100g去 離子水的四口圓底燒瓶中；4. 32g丙締酸（AA)溶解在30g去離子水中配成溶液A;0. 236g k抗壞血酸（Vc)和0. 5g甲基丙締橫酸鋼（SMA)溶解在24g去離子水中配成溶液B; W側(cè)反應(yīng)開始前，向四口燒瓶中通氮?dú)猓∟2)30min除氧，然后升溫到70°C，一次性將 1. 5g雙氧水30%水溶液）加入到反應(yīng)瓶中，然后滴加溶液A和溶液B，滴加完成后保溫 比，加入0. 24gS徑甲基丙烷S丙締酸醋（TMPTA)，再保溫化，即得聚簇酸減水劑（溶液）。
[0069] 為了確定其結(jié)構(gòu)，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例3合成的聚簇酸減水劑進(jìn)行FTIR、動(dòng)態(tài)光散射 等測(cè)試，實(shí)驗(yàn)結(jié)果分別見圖5和圖6。
[0070] 由圖5可知，1728cm1處為簇酸根的幾基出峰，1112cm1處為C-O-C酸鍵的出峰。 陽(yáng)071]由圖6可知，本發(fā)明聚簇酸減水劑一定濃度水溶液中的粒徑大小為82nm。
[0072] 按照固含量的測(cè)試方法，測(cè)得本發(fā)明聚簇酸減水劑的固含量為23%。 陽(yáng)〇7引 實(shí)施例4
[0074] 將48g(0. 02mol)聚燒氧締基長(zhǎng)鏈不飽和單體度APP，重均分子量為2400)溶于裝 有100g去離子水的四口圓底燒瓶中；5. 76g(0.OSmol)丙締酸（AA)溶解在30g去離子水中 配成溶液A;0. 236gk抗壞血酸（Vc)和0. 5g甲基丙締橫酸鋼（SMA)溶解在24g去離子水 中配成溶液B;
[0075] 反應(yīng)開始前，向四口燒瓶中通氮?dú)猓∟2)30min除氧，然后升溫到70。一