一種保坍型減水劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于建筑外加劑技術(shù)領(lǐng)域，設(shè)及到一種基于水泥、石膏基材料的保巧型減 水劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 當(dāng)前基于水泥材料的建筑外加劑，使用最多的為聚簇酸減水劑，其作用機(jī)理主要 是基于二個(gè)方面。一是通過聚合物主鏈上帶負(fù)電荷的簇酸基團(tuán)吸附到水泥顆粒表面，使水 泥粒子帶上電荷，形成"靜電排斥"作用；另一方面則是不帶電荷的聚合物側(cè)鏈不被吸附，形 成空間排斥效應(yīng)，運(yùn)種空間排斥效應(yīng)受主鏈上側(cè)鏈的數(shù)量和側(cè)鏈的長(zhǎng)度影響。
[0003] 基于上述機(jī)理方面的認(rèn)識(shí)，過去幾十年來聚簇酸類減水劑發(fā)展迅猛，通過調(diào)整共 聚物的側(cè)鏈長(zhǎng)度和側(cè)鏈密度，制備了各種保巧型減水劑，但運(yùn)種減水劑一直未脫離W簇酸 基團(tuán)為主鏈吸附基團(tuán)的結(jié)構(gòu)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004] 本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供的一種W憐酸基團(tuán)為主鏈吸附基團(tuán) 的保巧型減水劑及其制備方法，該減水劑巧落度保持能力高、綠色環(huán)保，性能優(yōu)良。 陽〇化]本發(fā)明的目的是運(yùn)樣實(shí)現(xiàn)的：
[0006] 一種保巧型減水劑，該減水劑是通過不飽和聚酸大單體A和不飽和締基含憐單體 B或者加入不飽和簇酸醋類單體C在引發(fā)劑和鏈轉(zhuǎn)移劑存在的條件下，在20°C-110°C的水 溶液中共聚得到。其中：不飽和聚酸大單體A由結(jié)構(gòu)通式（1)所示：
[0007]
陽00引通式（1)中，a為0、1、2或3 ;b為1-180的任意整數(shù)；R康示氨或甲基；Rz為氨、 1-6個(gè)碳原子的烷基或其混合物；RsO為2-8個(gè)碳原子的氧化締基及其混合物，他們可W是 均聚物、無規(guī)共聚物或嵌段共聚物；Ra為氨、1-6個(gè)碳原子的烷基或其混合物；
[0009] 不飽和締基含憐單體B由結(jié)構(gòu)通式（2)所示：
[0010]
W11] 其中：R表示氨或Ci-Ce烷基；X選自式（3)、式（4)、式（5)或式（6)的結(jié)構(gòu)單元：
[0012]
[001引其中m是對(duì)于（3)、（4)、（5)或（6)式中彼此獨(dú)立的表示0-12的整數(shù)；Y為Ci-Cw(雜）亞烷基，或含有0-或N-的（雜）亞烷基，其是線性或分支的，也可W是苯基、節(jié) 基；Z為-N(CH2-PO3M2)2、-CH(PO3M2)2、-OPO3M2或-PO3M2,M為陽離子，優(yōu)選H、化、K、錠或有機(jī) 胺；n為0或者1。
[0014] 所述不飽和簇酸醋類單體C為丙締酸甲醋、甲基丙締酸甲醋、丙締酸乙醋、甲基丙 締酸乙醋、丙締酸徑乙醋、丙締酸徑丙醋、甲基丙締酸徑乙醋、甲基丙締酸徑丙醋、甲基丙締 酸縮水甘油醋、丙締酸縮水甘油醋、甲基丙締酸二甲氨乙醋、丙締酸二甲氨乙醋、甲基丙締 酸二乙氨基乙醋、丙締酸二乙氨基乙醋、丙締酸N，N-二乙基氨基乙醋、甲基丙締酸N，N-二 乙基氨基乙醋、馬來酸單甲醋、馬來酸單乙醋、馬來酸二甲基、馬來酸二乙醋中的一種或幾 種混合。
[0015] 所述的保巧型減水劑制備方法，其不飽和聚酸大單體A用量為單體總質(zhì)量的 60 % -95 %，不飽和締基含憐單體B用量為單體總質(zhì)量的0. 5 % -30 %，不飽和簇酸醋類單體 C用量為單體總質(zhì)量的0% -15%。
[0016] 所述的保巧型減水劑制備方法，其引發(fā)劑為熱分解引發(fā)劑或氧化還原引發(fā)劑。熱 分解引發(fā)劑為過硫酸錠、過硫酸鐘、過硫酸鋼、雙氧水、叔下基過氧化氨或者水溶性偶氮類 引發(fā)劑的一種或幾種混合；氧化還原引發(fā)劑是采用熱分解引發(fā)劑和還原劑共同組成，其中 熱分解引發(fā)劑為過硫酸錠、過硫酸鐘、過硫酸鋼、雙氧水、叔下基過氧化氨、水溶性偶氮類引 發(fā)劑的一種或幾種混合，還原劑為亞硫酸氨鋼、亞硫酸氨鐘、硫酸亞鐵、焦亞硫酸鋼、次憐 酸、次憐酸鋼、次憐酸鐘、吊白塊、抗壞血酸和抗壞血酸鋼中的一種或幾種混合。
[0017] 所述的保巧型減水劑制備方法，其加入到反應(yīng)體系中的熱分解引發(fā)劑用量為單體 總質(zhì)量的0.1% -10. 〇%，加入到反應(yīng)體系中的還原劑用量為單體總質(zhì)量的0% -8%。
[0018] 所述的保巧型減水劑制備方法，其所用的鏈轉(zhuǎn)移劑為異丙醇、琉基乙醇、琉基乙 酸、2-琉基丙酸、3-琉基丙酸和十二硫醇中的一種或幾種混合，鏈轉(zhuǎn)移劑用量占單體總質(zhì) 量的0.2% -8.0%。
[0019] 所述的保巧型減水劑制備方法，其不飽和聚酸大單體A可W是一種或幾種混合。
[0020] 所述的保巧型減水劑制備方法是在2〇°c-Iior的水溶液中共聚得到，共聚反應(yīng) 時(shí)間為2-10小時(shí)。
[0021] 所述的保巧型減水劑，其重均分子量為10000-200000。
[0022] 本發(fā)明公開的減水劑是W憐酸基團(tuán)作為主鏈吸附基團(tuán)，不同于傳統(tǒng)的聚簇酸減水 劑，本發(fā)明公開的減水劑巧落度保持能力高、綠色環(huán)保，性能優(yōu)良。
[0023] 具體實(shí)施案例
[0024] W下參考具體實(shí)施例，對(duì)發(fā)明做進(jìn)一步說明，但不對(duì)發(fā)明造成任何限制。
[0025] 實(shí)施例中用到W下所列縮寫：
[00%] 不飽和聚酸大單體Al:異下締醇聚氧乙締基酸（乙氧基平均加成摩爾數(shù)54)
[0027] 不飽和聚酸大單體A2:異戊締醇聚氧乙締基酸（乙氧基平均加成摩爾數(shù)54)
[0028] 不飽和聚酸大單體A3:異戊締醇聚氧乙締基酸（乙氧基平均加成摩爾數(shù)23)
[0029] 不飽和締基含憐單體Bl:乙締基麟酸
[0030] 不飽和締基含憐單體B2為：
[0031]
[0032] 不飽和締基含憐單體B3為：
[0033]
[0034] 不飽和締基含憐單體B4為：
[0035]
[0036] 不飽和締基含憐單體B5為：
[0038] 不飽和締基含憐單體B6為：
[0039]
[0040] 不飽和締基含憐單體B7為：
[0041 ]
[0042] 不飽和簇酸醋類單體Cl為：丙締酸徑乙醋
[0043] 不飽和簇酸醋類單體C2為：馬來酸單乙醋
[0044] 不飽和簇酸醋類單體C3為：馬來酸二甲醋
[0045] 不飽和簇酸醋類單體C4為：丙締酸徑丙醋
[0046] 不飽和簇酸醋類單體巧為：丙締酷胺二乙氨基乙醋 陽047]實(shí)施例1
[0048] 在配有攬拌器、溫度計(jì)、恒溫加熱裝置和冷凝器的2000ml四口燒瓶中，加入453g 不飽和聚酸大單體Al和311g水，攬拌并升溫至60°C，溫度達(dá)到后加入3g30wt%的雙氧 水，并開始滴加63g引發(fā)劑水溶液（由Ig抗壞血酸鋼、2g3-琉基丙酸溶于60g水中獲得） 和90g單體水溶液（由40.Sg不飽和締基含憐單體Bl溶于49. 2g水中獲得），單體水溶液 滴加ISOmin，引發(fā)劑水溶液滴加210min，滴加結(jié)束后保溫反應(yīng)60min使聚合反應(yīng)完全，然后 降溫至50°CW下，加入80g30wt%的氨氧化鋼溶液，得到抑值在6-8左右的保巧型減水劑 WR-1，固含量 50. 9%。 W例實(shí)施例2
[0050] 在配有攬拌器、溫度計(jì)、恒溫加熱裝置和冷凝器的2000ml四口燒瓶中，加入141g 不飽和聚酸大單體Al、28?不飽和聚酸大單體A2和329g水，攬拌并升溫至40°C，待單體完 全溶解后加入5g過硫酸錠，并開始滴加6：3g引發(fā)劑水溶液（由1. 5g抗壞血酸鋼、2. 25g3-琉 基丙酸溶于59. 25g水中獲得）和90g單體水溶液（由47. 6g不飽和締基含憐單體Bl溶于 42. 4g水中獲得），單體水溶液滴加ISOmin，引發(fā)劑水溶液滴加210min，滴加結(jié)束后保溫反 應(yīng)60min使聚合反應(yīng)完全，然后加入90g30wt%的氨氧化鋼溶液，得到抑值在6-8左右的保 巧型減水劑WR-2,固含量49. 3%。 陽0川實(shí)施例3
[0052] 在配有攬拌器、溫度計(jì)、恒溫加熱裝置和冷凝器的2000ml四口燒瓶中，加入421g 不飽和聚酸大單體A2和292g水，攬拌并升溫至60°C，待單體完全溶解后加入3g30wt%的 雙氧水，并開始滴加64g引發(fā)劑水溶液（由1. 25g抗壞血酸鋼、2. 25g3-琉基丙酸溶于60. 5g 水中獲得）和150g單體水溶液（由68.Sg不飽和締基含憐單體B2溶于81. 2g水中獲得）， 單體水溶液滴加150min，引發(fā)劑水溶液滴加ISOmin，滴加結(jié)束后保溫反應(yīng)60min使聚合反 應(yīng)完全，然后降溫至50°CW下，加入70的Owt%的氨氧化鋼溶液，得到抑值在6-8左右的保 巧型減水劑WR-3,固含量50. 4%。 陽〇5引實(shí)施例4
[0054] 在配有攬拌器、溫度計(jì)、恒溫加熱裝置和冷凝器的2000ml四口燒瓶中，加入368g 不飽和聚酸大單體A3和340g水，攬拌并升溫至60°C，待單體完全溶解后加入3g30wt%的 雙氧水，并開始滴加72g引發(fā)劑水溶液（由1. 25g抗壞血酸鋼、2. 5g3-琉基丙酸溶于68. 25g 水中獲得）和147g單體水溶液（由64. 4g不飽和締基含憐單體B3、35. 6g不飽和簇酸醋類 單體Cl溶于47g水中獲得），單體水溶液滴加ISOmin，引發(fā)劑水溶液滴加210min，滴加結(jié) 束后保溫反應(yīng)60min使聚合反應(yīng)完全，然后降溫至50°CW下，加入70g30wt%的氨氧化鋼溶 液，得到抑值在6-8左右的保巧型減水劑WR-4,固含量48. 2%。 陽〇5引 實(shí)施例5
[0056] 在配有攬拌器、溫度計(jì)、恒溫加熱裝置