一种低敏感性聚羧酸减水剂及其制备方法与流程

1.本发明涉及减水剂技术领域，具体是指一种低敏感性聚羧酸减水剂及其制备方法。


背景技术：

2.混凝土是建筑工程中使用最广泛的材料之一，而混凝土中的添加剂可以起到改善混凝土性能、控制水灰比等作用，进而提高混凝土的性能和可靠性。聚羧酸减水剂是一种常用的混凝土添加剂，能够控制混凝土的流动性和坍落度，降低混凝土的用水量，提高混凝土的强度和耐久性。目前，聚羧酸减水剂已经成为混凝土添加剂的主流，应用范围越来越广泛。
3.然而，传统的聚羧酸减水剂存在着一些问题，例如高敏感性、使用寿命短等问题。高敏感性的聚羧酸减水剂对环境和人体健康存在潜在危害，使用寿命短也会增加生产成本和浪费。因此，研究一种低敏感性、稳定性更好的聚羧酸减水剂，具有十分重要的意义。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题是克服以上的技术缺陷，提供一种低敏感性聚羧酸减水剂及其制备方法，该减水剂由聚羧酸、水、以及一种或多种低敏感性助剂组成，聚羧酸的聚合度为2000～4000，其主链含有羧酸根基，其侧链含有疏水基团和亲水基团。同时，本发明还提供了一种简单、易操作的制备方法，可以得到性能更好、稳定性更高的低敏感性聚羧酸减水剂，具有广阔的应用前景。
5.为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：
6.一种低敏感性聚羧酸减水剂，该减水剂由以下组分组成：聚羧酸，水，以及一种或多种低敏感性助剂，其中所述聚羧酸的聚合度为2000～4000，其主链含有羧酸根基，其侧链含有疏水基团和亲水基团，所述低敏感性助剂为硅烷偶联剂、聚二甲基硅氧烷或聚乙二醇。
7.进一步地，所述聚羧酸的聚合度为3000～3500。
8.进一步地，所述聚羧酸的侧链含有丙烯酸酯基团和羟乙基丙烯酸酯基团。
9.进一步地，所述低敏感性助剂的加入量为聚羧酸质量的0.2％。
10.一种低敏感性聚羧酸减水剂的制备方法，包括以下步骤：
11.(1)将所述聚羧酸和所述低敏感性助剂按一定比例混合，并搅拌至均匀；
12.(2)将水缓慢加入到步骤(1)中，并不断搅拌，直至所述聚羧酸完全溶解，得到低敏感性聚羧酸溶液；
13.(3)将步骤(2)中得到的低敏感性聚羧酸溶液进一步加工处理，得到低敏感性聚羧酸减水剂。
14.进一步地，其中所述搅拌时间为1～2小时，所述低敏感性助剂的加入量为聚羧酸质量的0.1％～0.5％。
15.进一步地，在步骤(1)中，所述聚羧酸和所述低敏感性助剂按照质量比1:0.05的比
例混合，并在室温下搅拌24小时，直至均匀混合。
16.进一步地，在步骤(2)中，将水缓慢加入到步骤(1)中的混合物中，加水的速度为聚羧酸质量的5％～10％，同时保持搅拌至少30分钟，直至聚羧酸完全溶解。
17.进一步地，其中所述加工处理包括喷雾干燥、减压浓缩和离子交换。
18.本发明与现有技术相比的优点在于：
19.1、通过调整聚羧酸的聚合度和侧链结构，使得该减水剂具有低敏感性和较高的减水率。
20.2、引入低敏感性助剂，使得该减水剂在实际应用中具有更好的性能和稳定性。
21.3、优化了制备方法，采用了一定比例混合、缓慢加水、加工处理等步骤，可以得到高质量的低敏感性聚羧酸减水剂。
22.4、聚羧酸减水剂是混凝土行业的一种重要添加剂，能够在混凝土中起到控制水灰比、改善混凝土性能等作用。该创新型低敏感性聚羧酸减水剂具有更好的性能和稳定性，可以为混凝土生产企业提供更高效、安全、环保的添加剂选择。
23.5、该创新点还具有一定的经济价值和社会价值，可以促进混凝土行业的发展和提高建筑工程质量，同时可以降低对环境的影响，减少生产成本和浪费，促进可持续发展。
具体实施方式
24.以下是本发明的一些具体实施例。
25.实施例1
26.一种低敏感性聚羧酸减水剂，由以下组分组成：聚羧酸，水，以及硅烷偶联剂。其中，聚羧酸的聚合度为2500，其主链含有羧酸根基，其侧链含有疏水基团和亲水基团。硅烷偶联剂的加入量为聚羧酸质量的0.3％。
27.制备方法：
28.(1)将聚羧酸和硅烷偶联剂按照质量比1:0.003混合，并在室温下搅拌2小时，直至均匀混合。
29.(2)将水缓慢加入到步骤(1)中的混合物中，加水的速度为聚羧酸质量的5％，同时保持搅拌至少30分钟，直至聚羧酸完全溶解。
30.(3)将步骤(2)中得到的低敏感性聚羧酸溶液进一步加工处理，得到低敏感性聚羧酸减水剂。
31.有益效果：由于加入了硅烷偶联剂，减水剂分散性更好，能够更好地控制混凝土的流动性和稳定性，同时具有低敏感性，不会对人体造成危害。
32.实施例2
33.一种低敏感性聚羧酸减水剂，由聚羧酸、水和聚乙二醇组成，其中聚羧酸的聚合度为3500，主链含有羧酸根基，侧链含有丙烯酸酯基团和羟乙基丙烯酸酯基团，聚乙二醇的相对分子质量为2000。低敏感性聚羧酸减水剂中聚乙二醇的质量分数为5％。
34.制备方法：
35.(1)将聚羧酸和聚乙二醇按照质量比1:0.05的比例混合，并在室温下搅拌24小时，直至均匀混合。
36.(2)缓慢加入水到混合物中，加水的速度为聚羧酸质量的8％，同时保持搅拌至少
30分钟，直至聚羧酸完全溶解。
37.(3)将步骤(2)中得到的低敏感性聚羧酸溶液进一步加工处理，得到低敏感性聚羧酸减水剂。其中加工处理包括喷雾干燥、减压浓缩和离子交换。
38.有益效果：
39.该低敏感性聚羧酸减水剂具有良好的减水性能和低敏感性，能够有效地降低混凝土用水量，提高混凝土的强度和耐久性。聚乙二醇的加入可以增加低敏感性聚羧酸减水剂的稳定性和流动性，从而更好地满足混凝土工程的需求。
40.实施例3
41.一种低敏感性聚羧酸减水剂，由以下组分组成：聚羧酸，水，以及聚二甲基硅氧烷。其中，聚羧酸的聚合度为3000，其主链含有羧酸根基，其侧链含有疏水基团和亲水基团。聚二甲基硅氧烷的加入量为聚羧酸质量的0.2％。
42.制备方法：
43.(1)将聚羧酸和聚二甲基硅氧烷按照质量比1:0.002混合，并在室温下搅拌1小时，直至均匀混合。
44.(2)将水缓慢加入到步骤(1)中的混合物中，加水的速度为聚羧酸质量的7％，同时保持搅拌至少30分钟，直至聚羧酸完全溶解。
45.(3)将步骤(2)中得到的低敏感性聚羧酸溶液进一步加工处理，得到低敏感性聚羧酸减水剂。
46.该实施例中聚羧酸的聚合度为3000，其主链含有羧酸根基，可以通过对水泥胶体的表面电荷进行改变，从而改善水泥浆体系的分散性和流动性，使其达到良好的减水效果。
47.以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。


技术特征：
1.一种低敏感性聚羧酸减水剂，其特征在于，该减水剂由以下组分组成：聚羧酸，水，以及一种或多种低敏感性助剂，其中所述聚羧酸的聚合度为2000～4000，其主链含有羧酸根基，其侧链含有疏水基团和亲水基团，所述低敏感性助剂为硅烷偶联剂、聚二甲基硅氧烷或聚乙二醇。2.根据权利要求1所述的一种低敏感性聚羧酸减水剂，其特征在于，所述聚羧酸的聚合度为3000～3500。3.根据权利要求1所述的一种低敏感性聚羧酸减水剂，其特征在于，所述聚羧酸的侧链含有丙烯酸酯基团和羟乙基丙烯酸酯基团。4.根据权利要求1所述的一种低敏感性聚羧酸减水剂，其特征在于，所述低敏感性助剂的加入量为聚羧酸质量的0.2％。5.根据权利要求1所述的低敏感性聚羧酸减水剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将所述聚羧酸和所述低敏感性助剂按一定比例混合，并搅拌至均匀；(2)将水缓慢加入到步骤(1)中，并不断搅拌，直至所述聚羧酸完全溶解，得到低敏感性聚羧酸溶液；(3)将步骤(2)中得到的低敏感性聚羧酸溶液进一步加工处理，得到低敏感性聚羧酸减水剂。6.根据权利要求5所述的低敏感性聚羧酸减水剂的制备方法，其特征在于，其中所述搅拌时间为1～2小时，所述低敏感性助剂的加入量为聚羧酸质量的0.1％～0.5％。7.根据权利要求5所述的低敏感性聚羧酸减水剂的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述聚羧酸和所述低敏感性助剂按照质量比1:0.05的比例混合，并在室温下搅拌24小时，直至均匀混合。8.根据权利要求5所述的低敏感性聚羧酸减水剂的制备方法，其特征在于，在步骤(2)中，将水缓慢加入到步骤(1)中的混合物中，加水的速度为聚羧酸质量的5％～10％，同时保持搅拌至少30分钟，直至聚羧酸完全溶解。9.根据权利要求5或6所述的低敏感性聚羧酸减水剂的制备方法，其特征在于，其中所述加工处理包括喷雾干燥、减压浓缩和离子交换。

技术总结
本发明公开了一种低敏感性聚羧酸减水剂及其制备方法，该减水剂的组分包括聚羧酸、水和低敏感性助剂，其中聚羧酸的聚合度为2000～4000，侧链含有疏水基团和亲水基团，并且具有丙烯酸酯基团和羟乙基丙烯酸酯基团，低敏感性助剂包括硅烷偶联剂、聚二甲基硅氧烷或聚乙二醇，制备方法包括混合、搅拌、缓慢加水、加工处理等步骤。该减水剂具有优异的减水效果和较低的敏感性，可以在建筑材料中广泛应用。可以在建筑材料中广泛应用。


技术研发人员：张计新 王居明 王若臣 周广军 曾振峰
受保护的技术使用者：江苏超力建材科技有限公司
技术研发日：2023.03.08
技术公布日：2023/7/11