本發(fā)明涉及到混凝土用聚羧酸系減水劑技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，是一種降粘型聚羧酸系減水劑及其制備方法。

背景技術(shù)：

現(xiàn)代建筑越來越趨向于高層化和大跨度化，為了使混凝土達(dá)到高強(qiáng)或超高強(qiáng)等級(jí)，必須采用大量的膠凝材料和較低的水膠比，這就導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)粘度較大和流動(dòng)速度慢的問題，造成施工難度大，尤其超高強(qiáng)混凝土的高粘度問題在施工中顯得尤為嚴(yán)重。

CN101805146A公開了一種聚羧酸系減水劑及其制備方法，以聚乙二醇單甲醚(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸酯類、(甲基)丙烯磺酸鈉為原料合成了的羧酸聚合物具有高分散性、保坍能力強(qiáng)、引氣低、增強(qiáng)效果明顯、降粘效果好等優(yōu)點(diǎn)。該發(fā)明涉及了降粘性能，但主要從分散、保坍等綜合性能考慮出發(fā)，沒有針對(duì)性的引入潤濕劑、阻垢劑來起降低水泥材料粘性的作用。

綜合目前公開的專利文獻(xiàn)，現(xiàn)有的高強(qiáng)混凝土的降粘方法主要采用提高減水劑摻量和優(yōu)質(zhì)的超細(xì)粉料優(yōu)化顆粒繼配，然而這樣一方面提高減水劑摻量會(huì)增加成本，混凝土易泌水堆積；另一方面優(yōu)質(zhì)超細(xì)粉料具有一定的局限性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種降粘型聚羧酸系減水劑及其制備方法，該減水劑中通過引入適量潤濕劑和阻垢劑，能夠拆散和削弱粘土顆粒間的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，有效降低混凝土粘度。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種降粘型聚羧酸系減水劑包括如下重量份組分：40～45份的單體A，4～6份的單體B，0.5～2份的單體C，0.1～0.3份的引發(fā)劑Ⅰ，0.1～0.3份的引發(fā)劑Ⅱ，0.3～0.8份的鏈轉(zhuǎn)移劑，0.1～0.2份的單寧酸鈉，0.1～0.2份的二乙烯三胺五叉磷酸鹽，0.05～0.1份的聚馬來酸，55～60份的水；這里所使用的水可以是純水、超純水，也可以是去離子水等。

所述單體A為甲基烯基聚氧乙烯醚或異丁烯醇聚氧乙烯醚；

所述單體B為甲基丙烯酸；

所述單體C為甲基丙烯磺酸鈉。

進(jìn)一步的，所述單體A的相對(duì)分子量1000～2400。

進(jìn)一步的，所述引發(fā)劑Ⅰ與引發(fā)劑Ⅱ?yàn)檫^硫酸銨與維生素C或雙氧水與維生素C。

進(jìn)一步的，所述鏈轉(zhuǎn)移劑為鏈轉(zhuǎn)移劑為所述鏈轉(zhuǎn)移劑為巰基丙酸和/或巰基乙酸。

根據(jù)上述降粘型聚羧酸系減水劑配方，本發(fā)明還提出了一種該減水劑的制備方法，具體按照以下步驟進(jìn)行：

步驟1：將三分之二質(zhì)量的單體B溶于去離子水中，攪拌均勻，得小單體溶液待用；

步驟2：將鏈轉(zhuǎn)移劑和引發(fā)劑Ⅱ溶于水中，攪拌均勻，得鏈轉(zhuǎn)移劑溶液待用；

步驟3：將單體A、單體C和余下的水投入反應(yīng)容器中加熱溶解，待單體A完全溶解并溫度達(dá)到20℃～70℃時(shí)，加入剩余三分之一質(zhì)量的單體B，然后加入聚馬來酸、二乙烯三胺五叉膦酸鹽以及引發(fā)劑Ⅰ，并保溫?cái)嚢?h；

步驟4：攪拌完成5分鐘后，在3～3.5h內(nèi)勻速滴加步驟1與步驟2所得的小單體溶液與鏈轉(zhuǎn)移劑溶液，滴加完成后加入單寧酸鈉，然后繼續(xù)保溫反應(yīng)2h，反應(yīng)結(jié)束后加入液堿溶液調(diào)節(jié)體系pH值至6～8之間，并加水稀釋到含固量40％。

進(jìn)一步的，所述共聚反應(yīng)物的相對(duì)分子質(zhì)量為20000～40000。

進(jìn)一步的，所述pH值調(diào)節(jié)劑為氫氧化鈉或氫氧化鉀的水溶液。

本發(fā)明潤濕劑(磺酸鹽)和多組分阻垢劑的協(xié)同作用，二乙烯三胺五叉磷酸鹽、聚馬來酸在混凝土中緩蝕性能好，單寧酸鈉的雙酚羥基可以吸附黏土顆粒，剩余的水化基團(tuán)可以給粘土顆粒帶來較多的負(fù)電荷和水化層，從而拆散和削弱了粘土顆粒間的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，使粘度和切力下降。

本發(fā)明的顯著效果是：

1.所用原料來源豐富，合成簡單；

2.由于減水劑中含有潤濕劑和阻垢劑，能夠有效改進(jìn)碳酸鈣等粉體在有機(jī)或無機(jī)相中的穩(wěn)定性，改善粉體在溶液中的分散性，防止顆粒的團(tuán)聚，有效降低了混凝土的粘度；

3.配成水溶液后性能穩(wěn)定，無沉淀，運(yùn)輸方便；

4.在制備的產(chǎn)品整個(gè)過程中安全可靠，無毒無污染，對(duì)環(huán)境安全等優(yōu)點(diǎn)。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的，技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施實(shí)例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

實(shí)施例1

分別稱取200g相對(duì)分子量為1200的甲基烯基聚氧乙烯醚，20g甲基丙烯酸，5g甲基丙烯磺酸鈉，2g鏈轉(zhuǎn)移劑巰基丙酸，1g引發(fā)劑Ⅰ雙氧水，0.5g引發(fā)劑Ⅱ維生素C，0.5g二乙烯三胺五叉磷酸鹽，0.25g聚馬來酸，0.75單寧酸鈉，270g去離子水，備用。

在配有溫度計(jì)、攪拌器、滴加裝置的反應(yīng)容器中，首先將三分之二質(zhì)量的甲基丙烯酸溶于去離子水中，攪拌均勻，得小單體溶液待用；然后將2g巰基丙酸和0.5g維生素C溶于去離子水中，攪拌均勻，得鏈轉(zhuǎn)移劑溶液待用；其次將200g甲基烯基聚氧乙烯醚、5g甲基丙烯磺酸鈉和去離子水投入反應(yīng)容器中加熱溶解，待甲基烯基聚氧乙烯醚完全溶解并溫度達(dá)到30±2℃時(shí)，加入剩余三分之一質(zhì)量的甲基丙烯酸，然后加入0.25g聚馬來酸、0.5g二乙烯三胺五叉膦酸鹽以及1g雙氧水，并保溫?cái)嚢?h；最后在攪拌完成5分鐘后，在3h內(nèi)勻速滴加步驟1與步驟2所得的小單體溶液與鏈轉(zhuǎn)移劑溶液，滴加完成后加入0.75g單寧酸鈉，然后繼續(xù)保溫反應(yīng)2h，反應(yīng)結(jié)束后加入氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)體系pH值至6～8之間，得到先對(duì)分子量為21000的共聚反應(yīng)物。

實(shí)施例2

分別稱取205g相對(duì)分子量為1400的甲基烯基聚氧乙烯醚，22.5g甲基丙烯酸，4g甲基丙烯磺酸鈉，2g巰基丙酸，0.5g引發(fā)劑Ⅰ雙氧水，0.5g引發(fā)劑Ⅱ維生素C，0.5g二乙烯三胺五叉磷酸鹽，0.5g聚馬來酸，0.5單寧酸鈉，264g去離子水，備用。

在配有溫度計(jì)、攪拌器、滴加裝置的反應(yīng)容器中，首先將三分之二質(zhì)量的甲基丙烯酸溶于去離子水中，攪拌均勻，得小單體溶液待用；然后將2g巰基丙酸和0.5g維生素C溶于去離子水中，攪拌均勻，得鏈轉(zhuǎn)移劑溶液待用；其次將205g甲基烯基聚氧乙烯醚、4g甲基丙烯磺酸鈉和去離子水投入反應(yīng)容器中加熱溶解，待甲基烯基聚氧乙烯醚完全溶解并溫度達(dá)到40±2℃時(shí)，加入剩余三分之一質(zhì)量的甲基丙烯酸，然后加入0.5g聚馬來酸、0.5g二乙烯三胺五叉膦酸鹽以及0.5g雙氧水，并保溫?cái)嚢?h；最后在攪拌完成5分鐘后，在3.1h內(nèi)勻速滴加步驟1與步驟2所得的小單體溶液與鏈轉(zhuǎn)移劑溶液，滴加完成后加入0.5g單寧酸鈉，然后繼續(xù)保溫反應(yīng)2h，反應(yīng)結(jié)束后加入氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)體系pH值至6～8之間，得到先對(duì)分子量為24700的共聚反應(yīng)物。

實(shí)施例3

分別稱取212.5g相對(duì)分子量為1700的甲基烯基聚氧乙烯醚，25g甲基丙烯酸，6.25g甲基丙烯磺酸鈉，2.25g鏈轉(zhuǎn)移劑巰基丙酸，1g引發(fā)劑Ⅰ雙氧水，1g引發(fā)劑Ⅱ維生素C，0.5g二乙烯三胺五叉磷酸鹽，0.375g聚馬來酸，0.75單寧酸鈉，250.345g去離子水，備用。

在配有溫度計(jì)、攪拌器、滴加裝置的反應(yīng)容器中，首先將三分之二質(zhì)量的甲基丙烯酸溶于去離子水中，攪拌均勻，得小單體溶液待用；然后將2.25g巰基丙酸和1g維生素C溶于去離子水中，攪拌均勻，得鏈轉(zhuǎn)移劑溶液待用；其次將212.5g甲基烯基聚氧乙烯醚、6.25g甲基丙烯磺酸鈉和去離子水投入反應(yīng)容器中加熱溶解，待甲基烯基聚氧乙烯醚完全溶解并溫度達(dá)到50±2℃時(shí)，加入剩余三分之一質(zhì)量的甲基丙烯酸，然后加入0.375g聚馬來酸、0.5g二乙烯三胺五叉膦酸鹽以及1g雙氧水，并保溫?cái)嚢?h；最后在攪拌完成5分鐘后，在3.3h內(nèi)勻速滴加步驟1與步驟2所得的小單體溶液與鏈轉(zhuǎn)移劑溶液，滴加完成后加入0.75g單寧酸鈉，然后繼續(xù)保溫反應(yīng)2h，反應(yīng)結(jié)束后加入氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)體系pH值至6～8之間，得到先對(duì)分子量為28900的共聚反應(yīng)物。

實(shí)施例4

分別稱取220g相對(duì)分子量為2000的甲基烯基聚氧乙烯醚，30g甲基丙烯酸，8g甲基丙烯磺酸鈉，3g鏈轉(zhuǎn)移劑巰基丙酸，1g引發(fā)劑Ⅰ雙氧水，1g引發(fā)劑Ⅱ維生素C，1g二乙烯三胺五叉磷酸鹽，0.45g聚馬來酸，1g單寧酸鈉，234.55g去離子水，備用。

在配有溫度計(jì)、攪拌器、滴加裝置的反應(yīng)容器中，首先將三分之二質(zhì)量的甲基丙烯酸溶于去離子水中，攪拌均勻，得小單體溶液待用；然后將3g巰基丙酸和1g維生素C溶于去離子水中，攪拌均勻，得鏈轉(zhuǎn)移劑溶液待用；其次將220g甲基烯基聚氧乙烯醚、8g甲基丙烯磺酸鈉和去離子水投入反應(yīng)容器中加熱溶解，待甲基烯基聚氧乙烯醚完全溶解并溫度達(dá)到60±2℃時(shí)，加入剩余三分之一質(zhì)量的甲基丙烯酸，然后加入0.5g聚馬來酸、1g二乙烯三胺五叉膦酸鹽以及1g雙氧水，并保溫?cái)嚢?h；最后在攪拌完成5分鐘后，在3.4h內(nèi)勻速滴加步驟1與步驟2所得的小單體溶液與鏈轉(zhuǎn)移劑溶液，滴加完成后加入1g單寧酸鈉，然后繼續(xù)保溫反應(yīng)2h，反應(yīng)結(jié)束后加入氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)體系pH值至6～8之間，得到先對(duì)分子量為33600的共聚反應(yīng)物。

實(shí)施例5

分別稱取225g相對(duì)分子量為2400的甲基烯基聚氧乙烯醚，20g甲基丙烯酸，5g甲基丙烯磺酸鈉，4g鏈轉(zhuǎn)移劑巰基丙酸，1.5g引發(fā)劑Ⅰ雙氧水，1.5g引發(fā)劑Ⅱ維生素C，1g二乙烯三胺五叉磷酸鹽，0.375g聚馬來酸，0.25單寧酸鈉，241.375g去離子水，備用。

在配有溫度計(jì)、攪拌器、滴加裝置的反應(yīng)容器中，首先將三分之二質(zhì)量的甲基丙烯酸溶于去離子水中，攪拌均勻，得小單體溶液待用；然后將4g巰基丙酸和1.5g維生素C溶于去離子水中，攪拌均勻，得鏈轉(zhuǎn)移劑溶液待用；其次將225g甲基烯基聚氧乙烯醚、5g甲基丙烯磺酸鈉和去離子水投入反應(yīng)容器中加熱溶解，待甲基烯基聚氧乙烯醚完全溶解并溫度達(dá)到70±2℃時(shí)，加入剩余三分之一質(zhì)量的甲基丙烯酸，然后加入0.375g聚馬來酸、1g二乙烯三胺五叉膦酸鹽以及1.5g雙氧水，并保溫?cái)嚢?h；最后在攪拌完成5分鐘后，在3.5h內(nèi)勻速滴加步驟1與步驟2所得的小單體溶液與鏈轉(zhuǎn)移劑溶液，滴加完成后加入0.25g單寧酸鈉，然后繼續(xù)保溫反應(yīng)2h，反應(yīng)結(jié)束后加入氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)體系pH值至6～8之間，得到先對(duì)分子量為37700的共聚反應(yīng)物。

混凝土實(shí)施效果比較：

最后應(yīng)說明的是：以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明而并非限制本發(fā)明所描述的技術(shù)方案；因此，盡管本說明書參照上述的各個(gè)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明已進(jìn)行了詳細(xì)的說明，但是，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，仍然可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行修改或等同替換；而一切不脫離本發(fā)明的精神和范圍的技術(shù)方案及其改進(jìn)，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍中。