一种基于六碳单体合成的复合型提浆保水剂及其制备方法与流程

本发明属于混凝土外加剂，特别涉及一种基于六碳单体合成的复合型提浆保水剂及其制备方法。

背景技术：

1、随着高速公路、铁路、水电站、民建等项目大量建设，高性能混凝土对性能的要求越来越高。高性能混凝土不仅要求新拌混凝土具有优异的流动性，而且还需其流动性长时间保持能力较好。然而在实际应用过程中，新拌混凝土内部水份的流失，会降低混凝土的流动性，导致和易性变差。

2、保水剂的加入，可以有效将水份保留在混凝土中，减少泌水流失现象，提高新拌混凝土的使用加工性，使混凝土在使用过程中减少用水量的加入，改变混凝土性质，提高强度。因此，保水剂也就成为了配置高性能、高流动性和高流动性保持能力混凝土不可或缺的重要组分之一。

3、但是在实际施工过程中，还存在另外一个问题：由于水份和混凝土基体两者之间的相溶性很低，导致水份在新拌混凝土体系中的分散性较不理想，加水施工的起初阶段，水份还能分散到混凝土内部的各位置，但随着混凝土体系中沉降效应的逐渐发展，水份在混凝土中的分布均匀性下降，导致新拌混凝土的整体加工性受影响。而目前的保水剂，并无法有效解决这一技术问题。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本申请提供了一种基于六碳单体合成的复合型提浆保水剂的制备方法，包括取料、细砂表面改性、配比单体溶液、制备滴加溶液、滴加保温、调节酸碱度、增加功能性化合物等步骤，进一步地，在部分细砂表面包覆以六碳单体、丙烯酰胺、聚丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺等为主要聚合原料所形成的亲水网络，结构新颖、设计合理，并在反应完全后，复配加入磺化栲胶、磺化单宁、丙三醇、月桂醇得到目标产物抗吸附提浆保水剂，兼具对混凝土的填充、抗吸附、提浆、保水和保塌功能，适应性广泛，适应各种经絮凝剂处理的粗细骨料。克服了预拌混凝土生产中，在外加剂使用过程中出现的保水剂的吸附损耗、混凝土塌落度损失快、水分分散不均、波动大等问题。

2、具体方法为：

3、(1)通过含碳碳双键的硅烷偶联剂对细砂表面接枝改性

4、将细砂超声分散于醇溶剂中，并向其中加入含碳碳双键的硅烷偶联剂、碱剂、水，搅拌反应后过滤，将经过接枝改性的细砂充分洗涤后，过滤、干燥；

5、(2)将包括六碳单体、丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺中的一种或几种与聚丙烯酰胺、交联剂混合充分，作为组分a；

6、(3)将包括丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯中的一种或几种，与丙烯酸甲酯和/或甲基丙烯酸酯以及还原剂混合充分，作为组分b；

7、(4)于搅拌状态下，将步骤(1)中得到的经过接枝改性的细砂、催化剂、链转移剂、氧化剂加入到步骤(2)得到的组分a中，然后再向其中滴加步骤(3)中得到的组分b和碱液，滴加完毕后继续反应一段时间；

8、(5)向步骤(4)得到的反应体系中加入磺化栲胶、磺化单宁、丙三醇、月桂醇中的一种或几种后，再加水稀释分散充分，作为保水剂。

9、作为优选：步骤(1)中，细砂粒径为400μm～800μm。

10、作为优选：步骤(1)中，醇溶剂为甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇中的一种或几种。

11、作为优选：步骤(1)中，碱剂为氢氧化钠、氢氧化钾、氨水中的一种或几种。

12、作为优选：步骤(1)中，细砂、含碳碳双键的硅烷偶联剂、碱剂、水、醇溶剂之间的质量比为15～20：5～100：1～50：10～200：300～1500。

13、作为优选：步骤(1)中，搅拌反应的反应温度为20～50℃，反应时间为24～96小时。

14、作为优选：步骤(1)中，干燥温度为60～80℃。

15、作为优选：步骤(2)中，交联剂为1，3－丁二烯酸甲酯、2，3－丁二烯酸乙酯、异戊二烯中的一种或几种。

16、作为优选：步骤(2)中的六碳单体为乙二醇乙烯基醚聚氧乙烯醚。

17、作为优选：步骤(2)中，将包括六碳单体、丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺中的一种或几种200～340重量份、聚丙烯酰胺5～50重量份、交联剂15～40重量份混合分散于400～600重量份水中。

18、作为优选：步骤(3)中的还原剂为l-抗坏血酸、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、一水合葡萄糖、d-异抗坏血酸中的一种或几种。

19、作为优选：步骤(3)中，将包括丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯中的一种或几种50～120重量份、丙烯酸甲酯和/或甲基丙烯酸酯1～8重量份、还原剂1.5～2.5重量份混合分散于60～80重量份水中。

20、作为优选：步骤(4)中的催化剂为硫酸亚铁、次亚磷酸钠、乙二醇锑、醋酸锑中的一种或几种。

21、作为优选：步骤(4)中的链转移剂为巯基丙酸、巯基乙酸、巯基乙醇中的一种或几种。

22、作为优选：步骤(4)中的氧化剂为过硫酸铵、过硫酸钾、过氧化氢、叔丁基过氧化氢、过氧化二苯甲酰中的一种或几种。

23、作为优选：步骤(4)中，组分b的滴加时间为1.5h，碱液的滴加时间为1～2h，滴加完毕后继续反应1～2h。

24、作为优选：步骤(4)中的搅拌温度为20～70℃。

25、本申请还提供了一种上述制备方法所制备得到的基于六碳单体合成的复合型提浆保水剂。

26、本发明的有益效果在于：本申请于细砂表面通过单体交联聚合构建形成亲水网络：首先将含有碳碳双键的硅烷偶联剂改性接枝于细砂表面，再将含有亲水基团的单体(如乙二醇乙烯基醚聚氧乙烯醚、丙烯酰胺、丙烯酸、丙烯酸羟酯等，上面的羧基、羟基、酰胺基等均为亲水基团)，与前述的硅烷偶联剂上的碳碳双键发生加成聚合反应，从而将这些亲水单体也化学连接到细砂表面，其中，交联剂分子结构上含有两个碳碳双键，因此其参与聚合后使聚合链之间形成了更稳定的网络结构。

27、以该有机－无机复合改性细砂作为保水剂的主要成分与新拌混凝土混合时，由于细砂本身就是混凝土的一种常规成分，并且细砂作为颗粒物，与混凝土有效成分之间形成固体颗粒间的相互混合，使细砂能够均匀、稳定地分散在新拌混凝土内的各处，并且通过化学接枝生长于细砂表面的亲水网络与新拌混凝土内的水分相互吸引起到固水保水作用。因此，水分通过这部分表面包覆生长有亲水网络的细砂，也相应地均匀、稳定分布在新拌混凝土内的各处，从而提高了水分在该混凝土体系中的分散稳定性，有利于新拌混凝土的整体使用加工性。

技术特征：

1.一种基于六碳单体合成的复合型提浆保水剂的制备方法，其特征在于：所述制备方法为，

2.如权利要求1所述的基于六碳单体合成的复合型提浆保水剂的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述细砂粒径为400μm～800μm。

3.如权利要求1所述的基于六碳单体合成的复合型提浆保水剂的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述醇溶剂为甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇中的一种或几种。

4.如权利要求1所述的基于六碳单体合成的复合型提浆保水剂的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述细砂、所述含碳碳双键的硅烷偶联剂、所述碱剂、所述水、所述醇溶剂之间的质量比为15～20：5～100：1～50：10～200：300～1500。

5.如权利要求1所述的基于六碳单体合成的复合型提浆保水剂的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述搅拌反应的反应温度为20～50℃，反应时间为24～96小时。

6.如权利要求1所述的基于六碳单体合成的复合型提浆保水剂的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，所述交联剂为1，3－丁二烯酸甲酯、2，3－丁二烯酸乙酯、异戊二烯中的一种或几种。

7.如权利要求1所述的基于六碳单体合成的复合型提浆保水剂的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，将包括六碳单体、丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺中的一种或几种200～340重量份、聚丙烯酰胺5～50重量份、交联剂15～40重量份混合分散于400～600重量份水中。

8.如权利要求1所述的基于六碳单体合成的复合型提浆保水剂的制备方法，其特征在于：步骤(3)中，将包括丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯中的一种或几种50～120重量份、丙烯酸甲酯和/或甲基丙烯酸酯1～8重量份、还原剂1.5～2.5重量份混合分散于60～80重量份水中。

9.如权利要求1所述的基于六碳单体合成的复合型提浆保水剂的制备方法，其特征在于：步骤(4)中，搅拌温度为20～70℃，所述组分b的滴加时间为1.5h，所述碱液的滴加时间为1～2h，滴加完毕后继续反应1～2h。

10.一种如权利要求1至9任一项所述制备方法所制备得到的基于六碳单体合成的复合型提浆保水剂。

技术总结本发明属于混凝土外加剂技术领域，特别涉及一种基于六碳单体合成的复合型提浆保水剂及其制备方法，将包括六碳单体、丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺中的一种或几种与聚丙烯酰胺、交联剂混合充分，作为组分A；将包括丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯中的一种或几种，与丙烯酸甲酯和/或甲基丙烯酸酯以及还原剂混合充分，作为组分B；于搅拌状态下，将经过接枝改性的细砂、催化剂、链转移剂、氧化剂加入到组分A中，然后再向其中滴加组分B和碱液，滴加完毕后继续反应一段时间后，向其中加入磺化栲胶、磺化单宁、丙三醇、月桂醇中的一种或几种后，再加水稀释分散充分，作为保水剂。技术研发人员：肖学党,肖梦晨,汪松,孟旭燕受保护的技术使用者：信阳市灵石科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/5