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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201410814989.X(22)申请日 2014.12.23C04B 24/26(2006.01)C08F 290/06(2006.01)C08F 283/06(2006.01)C08F 220/54(2006.01)C08F 220/58(2006.01)C08F 230/06(2006.01)C08F 222/14(2006.01)C08F 2/38(2006.01)(71)申请人 岳阳东方雨虹防水技术有限责任公司地址 414009 湖南省岳阳市云溪区工业园(72)发明人 王虎群 熊卫峰 段文锋(74)专利代理机构 北京方圆嘉禾知。
2、识产权代理有限公司 11385代理人 董芙蓉(54) 发明名称一种预制构件专用早强聚羧酸减水剂及其制备方法(57) 摘要本发明公开了一种预制构件专用早强聚羧酸减水剂，以异戊烯基聚醚、丙烯酰胺基单体以及丙烯酸聚亚丙基二醇单酯混合液，辅以富马酸二甲酯以及分子量调节剂，加入引发剂进行共聚反应制成。本发明的早强聚羧酸减水剂减水率高，早期强度高，收缩率较低，适应性好，生产过程中无甲醛污染，尤其适用于预制构件和水泥制品中。(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页 说明书4页(10)申请公布号 CN 104496253 A(43)申请公布日 2015.04。
3、.08CN 104496253 A1/1 页21.一种预制构件专用早强聚羧酸减水剂，其特征在于以异戊烯基聚醚、丙烯酰胺基单体以及丙烯酸聚亚丙基二醇单酯混合液，辅以富马酸二甲酯以及分子量调节剂，加入引发剂进行共聚反应制成。2.根据权利要求 1 所述的早强聚羧酸减水剂，其特征在于各组分的物质的量为异戊烯基聚醚丙烯酰胺基单体丙烯酸聚亚丙基二醇单酯混合液富马酸二甲酯引发剂分子量调节剂1(1.01.5)(3.04.0)(0.11.0)(0.10.5)(0.30.5)。3.根据权利要求 1 所述的早强聚羧酸减水剂，其特征在于所述异戊烯基聚醚分子量为400-3000。4.根据权利要求 1 所述的早强聚羧酸减。
4、水剂，其特征在于所述引发剂包括过氧化氢、过硫酸铵、过硫酸钾中的一种或一种以上的混合物。5.根据权利要求 1 所述的早强聚羧酸减水剂，其特征在于所述丙烯酸聚亚丙基二醇单酯混合液是由丙烯酸和聚亚丙基二醇以及 MPEG1000 按照摩尔比 (6 1.1 1) 在无溶剂状态下加催化剂和阻聚剂并加热至 120 度进行回流反应制得。6.根据权利要求 1 所述的早强聚羧酸减水剂，其特征在于所述分子量调节剂包括异丙醇、巯基乙醇、烯丙基磺酸钠以及甲基丙烯磺酸钠中的一种或一种以上的混合物。7.权利要求 1 的早强聚羧酸减水剂的制备方法，其特征在于以异戊烯基聚醚、丙烯酰胺单体以及丙烯酸聚亚丙基二醇单酯，并辅以富马酸。
5、二甲酯、分子量调节剂在 60-80的温度条件下，加入引发剂进行共聚反应，制得。8.根据权利要求 7 的制备方法，其特征在于进一步包括通过使用碱性调节剂对早强聚羧酸减水剂进行调节的步骤。权 利 要 求 书CN 104496253 A1/4 页3一种预制构件专用早强聚羧酸减水剂及其制备方法技术领域0001 本发明涉及一种预制构件专用早强聚羧酸减水剂，属于混凝土外加剂领域。背景技术0002 近年来随着高铁、地铁、南水北调等重大工程的开展以及大规模的城市化建设，对混凝土外加剂提出了更高的要求，尤其预制构件包括管片管桩在内的混凝土构件剧增，必须确保混凝土结构的耐久性。故研究适应于预制混凝土来提高混凝土早。
6、期强度、加速模板周转速度的早强型聚羧酸减水剂具有十分重大的意义。0003 聚羧酸减水剂已经在国内以迅猛的速度发展，虽已经达到了日本、德国等国外减水剂的水平。在预制混凝土实际应用中，大多采用复合型早强型减水剂，虽然可以解决缩短蒸养时间或者免除蒸养工艺，增加显著的经济效益，然而由于不同的组分在混凝土中的作用机理也不尽相同，在提高混凝土某方面性能的同时，也会影响其他方面的性能，如采用三乙醇胺复合可能会提高早期的强度但对后期混凝土耐久性有一定影响。0004 针对此问题，目前行业内一般是通过采用分子设计早强聚羧酸减水剂复获得性能较优的早强减水剂。专利 CN103467669 公开了一种早强聚羧酸减水剂以。
7、烯基聚氧乙烯醚、磺酸和羧酸类不饱和单体进行聚合制备。专利 103450412 及 CN103450408 都公开了一种早强聚羧酸减水剂。均采用含羧酸基、磺酸以及酰胺等基团的化合物进行自由基聚合而成，然而该工艺生产较复杂，而且对混凝土的收缩效果不佳。发明内容0005 本发明公开了一种预制构件专用早强聚羧酸减水剂，具有较高的减水率和可施工性，而且工艺简单，生产过程中无污染。0006 为实现上述目的，本发明是通过下述技术方案实现的 ：0007 一种预制构件专用早强聚羧酸减水剂，以异戊烯基聚醚、丙烯酰胺基单体以及丙烯酸聚亚丙基二醇单酯混合液，辅以富马酸二甲酯以及分子量调节剂，加入引发剂进行共聚反应制成。
8、。0008 本发明的减水剂，制备过程中水的用量可以根据实际工程需要进行调整，优选该减水剂的固含量为 50。0009 本发明的减水剂，采用在水中加入上述各原料制成，物质的量为异戊烯基聚醚丙烯酰胺基单体丙烯酸聚亚丙基二醇单酯混合液富马酸二甲酯引发剂分子量调节剂 1 (1.0 1.5) (3.0 4.0) (0.1 1.0) (0.1 0.5) (0.1 0.5)。0010 在本发明中，所述异戊烯基聚醚分子量为 400-3000，优选为 2000。0011 在本发明中，丙烯酰胺基单体包括 N- 异丙基丙烯酰胺、羟甲基丙烯酰胺、3- 丙烯酰胺基苯硼酸2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸中的一种或一种以上的的。
9、混合物，通过引入了氨基基团参与反应，在聚合物分子链上增加了大量的酰胺基团。0012 在本发明中，引发剂包括过氧化氢、过硫酸铵、过硫酸钾中的一种或一种以上的混说 明 书CN 104496253 A2/4 页4合物，通过加入引发剂诱导引发聚合反应。0013 在本发明中，丙烯酸聚亚丙基二醇单酯混合液是由丙烯酸和聚亚丙基二醇以及MPEG1000按照摩尔比(61.11)在无溶剂状态加催化剂和阻聚剂并加热进行回流反应制得。0014 通常是加热到 120乃至更高的温度。0015 其中，所述催化剂为对甲苯磺酸，阻聚剂为吩噻嗪。0016 在本发明中，分子量调节剂包括异丙醇、巯基乙醇、烯丙基磺酸钠以及甲基丙烯磺酸。
10、钠中的一种或一种以上的混合物。0017 本发明所公开的减水剂由结构上具有羧酸、氨基、羟基、聚氧乙烯基以及酯基团，由四个种类的单体聚合而成，充分发挥了各成分之间的协同作用。0018 相应的，本发明公开了所述早强聚羧酸减水剂制备方法，以甲基烯丙基醚、丙烯酰胺基单体以及丙烯酸聚亚丙基二醇单酯，辅以富马酸二甲酯、分子量调节剂，加入引发剂，在 60-80的温度条件下，加入引发剂进行共聚反应制得。0019 优选的，所述共聚反应的反应时间为 4 小时，保持较好的反应性能。0020 进一步的，还包括通过使用碱性调节剂对早强聚羧酸减水剂进行调节的步骤，通常是将减水剂调节到中性或接近中性。0021 与现有技术相比。
11、，本发明的减水剂取得了如下技术进步 ：0022 1. 减水率较高，在较低的掺量下对混凝土具有良好的分散性，并对各地区的常用水泥都具有良好的分散能力。0023 2. 产品兼具减缩性能和早强性能，产品储存稳定，早强性高，且收缩率低特点，具有一定的混凝土抗开裂性能。0024 3. 经时损失小，尤其可满足低坍落度保持性的要求。0025 4. 含气量较低，可满足各种预制构件混凝土的施工要求。0026 5. 生产过程中无污染，属环保产品。具体实施方式0027 实施例 10028 将 1mol 的异戊烯基聚醚、0.5mol 富马酸二甲酯和 130mol 去离子水，放入反应烧瓶中，升温，在 70温度下，搅拌使。
12、反应物完全溶解，再向容器中滴加溶有 1.25mo 的 l2- 丙烯酰胺基 - 甲基丙磺酸、3.4mol 丙烯酸聚亚丙基二醇单酯和 1.5mol 去离子水的水溶液与0.15mol过硫酸铵溶液以及0.1mol质量巯基乙醇，控制滴加速度，在3h内滴完，保持温度反应 1 小时。冷却后再加入 30氢氧化钠溶液调节 pH 6.5，制得 50固含的早强聚羧酸高性能减水剂。0029 实施例 20030 将1mol的异戊烯基聚醚、0.4mol富马酸二甲酯和100mol去离子水，放入反应烧瓶中，升温，在 65温度下，搅拌使反应物完全溶解，再向容器中滴加溶有 1.5mol 的 3- 丙烯酰胺基苯硼酸、3mol 丙烯。
13、酸聚亚丙基二醇单酯和 1.5mol 去离子水的水溶液与 0.2mol 过硫酸铵溶液以及 0.35mol 质量烯丙基磺酸钠，控制滴加速度，在 3h 内滴完，保持温度反应 1 小时。冷却后再加入30氢氧化钠溶液调节pH6.5，制得50固含的早强聚羧酸高性能减说 明 书CN 104496253 A3/4 页5水剂。0031 实施例 30032 将1mol的异戊烯基聚醚、0.5mol富马酸二甲酯和100mol去离子水，放入反应烧瓶中，升温，在 60温度下，搅拌使反应物完全溶解，再向容器中滴加溶有 1.0mol 的羟甲基丙烯酰胺、4mol丙烯酸聚亚丙基二醇单酯和1.5mol去离子水的水溶液与0.35mo。
14、l过硫酸铵溶液以及 0.4mol 质量甲基烯丙基磺酸钠，控制滴加速度，在 3h 内滴完，保持温度反应 1 小时。冷却后再加入 30氢氧化钠溶液调节 pH 6.5，制得 50固含的早强聚羧酸高性能减水剂。0033 实施例 40034 将 1mol 的异戊烯基聚醚、0.7mol 富马酸二甲酯和 100mol 去离子水，放入反应烧瓶中，升温，在 70温度下，搅拌使反应物完全溶解，再向容器中滴加溶有 1.5mol 的 2- 丙烯酰胺基 - 甲基丙磺酸、3.5mol 丙烯酸聚亚丙基二醇单酯和 1.5mol 去离子水的水溶液与0.22mol 过硫酸铵溶液以及 0.37mol 质量甲基烯丙基磺酸钠，控制滴加。
15、速度，在 3h 内滴完，保持温度反应 1 小时。冷却后再加入 30氢氧化钠溶液调节 pH 6.5，制得 50固含的早强聚羧酸高性能减水剂。0035 实施例 50036 将1mol的异戊烯基聚醚、0.2mol富马酸二甲酯和100mol去离子水，放入反应烧瓶中，升温，在75温度下，搅拌使反应物完全溶解，再向容器中滴加溶有1.4mol的N-异丙基丙烯酰胺、4.0mol 丙烯酸聚亚丙基二醇单酯和 1.5mol 去离子水的水溶液与 0.3mol 过硫酸铵溶液以及 0.29mol 的异丙醇，控制滴加速度，在 3h 内滴完，保持温度反应 1 小时。冷却后再加入 30氢氧化钠溶液调节 pH 6.5，制得 50。
16、固含的早强聚羧酸高性能减水剂。0037 应用实例0038 为了评价本发明的早强减水剂对水泥的分散性能，参照 GB 8076-2008混凝土外加剂及 GB/T50081-2002普通混凝土力学性能试验方法标准的相关规定，采用混凝土试验检测本产品的各项性能，包括坍落度保持，含气量、抗压强度以及收缩率比等性能参数。0039 表 1 混凝土配合比 (KG)0040 0041 实验结果见下表 2 所示。外加剂折固掺量为胶凝材料的 0.19，水泥为当地的海螺水泥。0042 表 2 ：早强聚羧酸减水剂的实验数据0043 说 明 书CN 104496253 A4/4 页60044 0045 由上述可见，与普通聚羧酸减水剂相比，本发明的早强聚羧酸减水剂，减水率和保坍性能基本一致，混凝土5h蒸养抗压强度比通用型PC产品高出了30-50，28天抗压强度也比其提高了 5 -10。28 天收缩率比减小了 10左右，并且生产无甲醛污染，属于环保产品。由本发明方法制备的减水剂对不仅具有优异的分散性能和保坍性，且可提高混凝土的早期强度和减小混凝土收缩。说 明 书CN 104496253 A。