产品详细

  1、在建筑行业中，混凝土作为一种大范围的应用的建筑材料，其性能直接影响到建筑结构的质量和耐久性。混凝土的制备过程中，减水剂的使用可以明显提高混凝土的流动性和强度，同时减少水泥用量，降低成本。

  2、聚羧酸减水剂(pce)因其优异的减水效果和良好的环境适应性，慢慢的变成为减水剂市场的主流产品。

  3、然而，现有的聚羧酸减水剂在某些特定应用场景下，如高强混凝土、自密实混凝土等，仍需进一步提升其性能，特别是在缓释性能方面。缓释型聚羧酸减水剂能够在混凝土的整个凝结过程中逐渐释放其减水效果，来提升混凝土的工作性和强度，延长混凝土的施工时间。

  4、聚羧酸减水剂的显著特点是具有分子结构的可设计性，可通过分子链结构的设计，提升减水剂的性能。因此，减水剂的改进离不开大单体的更新换代，大单体分子结构的改进，能够极大的改善聚羧酸减水剂的生产的基本工艺与产品性能。

  5、目前，合成pce用大单体中乙二醇单乙烯基聚氧乙烯醚(epeg)因其碳碳双键与氧原子直接相连，反应活性比一般大单体要大得多，更易于进行聚合反应，成为了当前聚羧酸减水剂研究热点。

  6、然而，现有的采用epeg大单体合成聚羧酸减水剂都会存在两个共性问题：

  7、1.还原剂溶解性低，生产的全部过程中有效成分得不到保证，导致共聚物转化率低；

  8、2.六碳聚羧酸减水剂系列新产品存在后置的共性问题，现场技术员调配过程中很难把握减水组分和保坍组分的掺量，混凝土离析、泌水的现象屡见不鲜。

  9、因此如何通过创新的化学合成方法和材料选择来克服这些局限性，实现高性能的缓释型聚羧酸减水剂的制备，是一个重大技术问题。

  1、本发明的目的是提供一种缓释型六碳聚羧酸减水剂的制备方法，通过提供的制备工艺及方法合成的六碳聚羧酸减水剂转化率高，减水率释放时间缓慢，保持时间长，可显著提升混凝土长时间工作性能。

  2、基于本发明的第一个主要方面，提供一种缓释型六碳聚羧酸减水剂的制备方法，包括如下步骤：

  3、s1，取一定质量的焦亚硫酸钠、甲醛和水倒入反应釜中，加热至一定温度，以一定的搅拌速度搅拌一段时间以后，制得高效还原剂；

  4、s2，取一定质量的乙烯基苯磺酸和二乙烯基苯在溶剂，加热至一定温度，加入第一中和剂，以一定的搅拌速度搅拌一段时间以后得到专用助剂；

  5、s3，将丙烯酸、丙烯酸羟乙酯和丙烯酸羟丙酯按一定质量比混合搅拌均匀制得功能小单体，然后将功能小单体加水溶解制得a滴加料；同时，将链转移剂和所述高效还原剂加水溶解制得b料；

  6、s4，a、b料制备好过后，将六碳单体加入釜底，加入水，当六碳单体完全溶解后釜底依次分别加入第二中和剂、所述专用助剂、作为氧化剂的双氧水以及作为催化剂的硫酸亚铁；待硫酸亚铁加入釜底立即滴加a料和b料，待a、b料滴加完后搅拌一段时间后补水即制得聚羧酸减水剂母液。

  7、在以上方法中，首先通过一系列精细化的化学反应步骤，实现了高效还原剂和专用助剂的合成。这些还原剂和助剂在后续的聚合过程中发挥关键作用，为减水剂的性能提供了基础。特别是，通过精确控制反应条件，确保了反应的高效进行，来提升了产品的质量和稳定性。

  8、其次，该方法通过创新性地混合特定比例的功能小单体，并结合链转移剂和催化剂的优化使用，实现了减水剂的缓释性能。这种缓释效果允许减水剂在混凝土凝结过程中逐步释放，从而延长了混凝土的可操作时间，提高了其工作性和强度。此外，通过调整氧化剂和中和剂的种类和用量，该方法提供了制备过程中的灵活性，以适应不一样应用场景的需求。

  9、作为本发明进一步的优选方案，在步骤s1中反应配料按质量比为：甲醛:焦亚硫酸钠:水为2：8：1～1：9：1，反应温度为60℃～70℃，反应时间为1～3h。通过精确控制这些参数，能保证还原剂的质量和性能，这对于后续步骤中的聚合反应至关重要。这种还原剂的高效性意味着它能够在较低的用量下实现良好的还原效果，来提升整个减水剂的性能和经济性。

  10、作为本发明进一步的优选方案，在步骤s2中中反应配料按质量比为：乙烯基苯磺酸:二乙烯基苯为1:1，反应温度为60℃～80℃，反应时间为1～2h。

  11、其中乙烯基苯磺酸和二乙烯基苯以1:1的质量比混合，通过特定的反应条件合成。这种专用助剂对减水剂的分散性和稳定能力起到关键作用，增强了减水剂在混凝土中的性能。

  12、作为本发明进一步的优选方案，在步骤s2中所述第一中和剂为过氧化氢或二氧化氮氧中的一种或两种组合；所述第二中和剂为氢氧化钠。

  13、中和剂的选择和配对对于调节反应体系的ph值和促进聚合反应的进行具备极其重大作用。通过精确控制中和剂的种类和用量，可以优化聚合条件，提高减水剂的质量和性能。

  14、作为本发明进一步的优选方案，在步骤s3中所述功能小单体由丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯按质量比2:7:1混合搅拌均匀制得；以上比例对于形成具有所需性能的聚合物至关重要。通过调整这些单体的比例，可以精确控制最终聚合物的分子量分布和分子结构，进而影响减水剂的缓释性能和在混凝土中的应用效果。

  15、作为本发明进一步的优选方案，在步骤s4中所述六碳单体为分子量3000的乙二醇单乙烯基醚epeg。选择这种特定的六碳单体作为减水剂的主要成分，能够给大家提供优异的减水效果和增强混凝土的力学性能。由于其分子量适中，它在混凝土中分散均匀，有助于提高混凝土的流动性和减少水泥用量，同时保持或提高混凝土的强度。

  16、作为本发明进一步的优选方案，s4中所述氧化剂还能够使用过硫酸铵替代双氧水。这种选择能够准确的通过不同生产条件或特定应用需求来优化聚合反应。过硫酸铵作为一种有效的氧化剂，在某些情况下提供更稳定或成本效益更高的氧化效果，进而影响减水剂的性能和生产成本。

  18、例如，双氧水在高温或强光下可能会分解，而过硫酸铵则相对来说比较稳定。例如，如果聚合反应需要在较高的ph值下进行，过硫酸铵可能比双氧水更适合。

  19、又如，在某些地区，由于法规或安全标准的限制，使用过硫酸铵可能比双氧水更符合当地的要求。

  20、作为本发明进一步的优选方案，在步骤s4中所述作为催化剂的硫酸亚铁是为0.4％的硫酸亚铁溶液。这种精确的浓度控制对于催化聚合反应至关重要，能保证反应的高效进行并优化减水剂的分子结构。硫酸亚铁作为一种常用的催化剂，可以在一定程度上促进聚合反应，提高减水剂的产量和质量。

  21、在步骤s4中所述链转移剂为巯基乙酸、巯基丙酸中的一种或两种组合。链转移剂在聚合反应中起到关键作用，通过调节聚合物的分子量分布，影响减水剂的性能。选择正真适合的链转移剂可以优化减水剂的分子量，从而改善其在混凝土中的分散性和稳定能力，提高其减水效果和增强混凝土的力学性能。

  22、基于本发明的第二个主要方面，提供一种按照前述方法制备的缓释型六碳聚羧酸减水剂，包括如下质量分数的原料成分：

  23、六碳单体(340～380份)：六碳单体是聚羧酸减水剂的骨架，其含量直接影响减水剂的性能。这个含量范围保证了减水剂有充足的分子链，以提供所需的减水效果和增强混凝土的力学性能。

  24、功能小单体(40～50份)：功能小单体通常含有亲水基团，可提升减水剂的分散能力。这个含量范围确保了减水剂在混凝土中的分散性和稳定能力，同时避免过量使用导致成本上升。

  25、氧化剂(1.5～4份)：氧化剂在聚合反应中起到关键作用，促进分子链的增长。这个含量范围提供了足够的氧化能力，以实现有效的聚合，同时避免过量使用可能带来的安全风险和成本增加。

  26、水(360～400份)：水作为反应介质和减水剂的稀释剂，其含量范围确保了减水剂的流动性和便于混凝土中的分散。

  27、中和剂(1.5～2份)：中和剂用于调节减水剂的ph值，影响其稳定性和与水泥的相容性。这个含量范围能确保减水剂在适当的ph值下保持稳定。

  28、专用助剂(5～7份)：专用助剂用于改善减水剂的性能。这个含量范围确保了助剂能够在不增加过多成本的情况下发挥效果。

  29、催化剂(2～3份)：催化剂如硫酸亚铁，用于加速聚合反应。适量的催化剂能大大的提升反应效率，而过量可能会引起副反应或影响产品性能。

  30、链转移剂(1.3～1.5份)：链转移剂用于控制聚合物的分子量分布，影响减水剂的分子结构和性能。这个含量范围有助于获得理想的分子量分布。

  31、高效还原剂(0.8～1份)：高效还原剂可能用于调整减水剂的化学结构，提高其还原性和与水泥的相容性。适量的还原剂可以优化减水剂的性能。

  32、其中，中和剂在聚羧酸减水剂的制备过程中扮演着至关重要的角色，它们用于调节减水剂的ph值，进而影响其稳定性和与水泥的相容性。前述的第一中和剂和第二中和剂，分别在不同的制备阶段发挥作用，以实现最佳的化学环境。

  33、第一中和剂在专用助剂的合成阶段使用，可以是过氧化氢或二氧化氮氧，或者两者的组合。主要是基于它们在特定反应条件下的化学活性和稳定能力。例如，过氧化氢作为一种强氧化剂，用于促进某些氧化反应，而二氧化氮氧可能在特定条件下提供更温和的中和效果。这种中和剂的使用有助于调节专用助剂的化学性质，确保其在后续步骤中可以有明显效果地地发挥作用。

  34、第二中和剂为氢氧化钠，通常在聚合反应的后期阶段使用。氢氧化钠作为一种强碱，可以有明显效果地地中和减水剂中的酸性物质，从而调节最终产品的ph值，确保减水剂在混凝土中的稳定性和分散性。氢氧化钠的使用量需要精确控制，以避免过度中和导致的减水剂性能下降。

  35、在总的中和剂中，第一中和剂和第二中和剂的含量比例范围应该要依据具体的化学反应和产品性能要求来确定。这个比例范围一定要通过实验优化来确定，以确保减水剂在不同应用条件下都能保持良好的性能。一般这个比例范围在1:3～1:1之间。

  36、本发明这种减水剂通过合理配比的六碳单体、功能小单体、氧化剂等关键成分，确保了其在混凝土中的高效减水性能和增强效果。六碳单体作为主要的分子链，提供了减水剂的基础结构，而功能小单体的加入则增强了分子链的亲水性和分散性，使得减水剂能够在混凝土中更有效地发挥作用。

  37、其次，中和剂的合理使用，特别是第一中和剂和第二中和剂的组合，为减水剂的聚合反应提供了适宜的化学环境。这种环境不仅有助于聚合反应的顺利进行，还确保了最终产品的稳定性和与水泥的相容性。通过精确控制中和剂的用量，能够尽可能的防止过度中和或不足，来保证减水剂的最佳性能。

  38、最后，通过链转移剂、催化剂和高效还原剂的适量添加，逐步优化了减水剂的分子结构和性能。链转移剂控制了聚合物的分子量分布，而催化剂和高效还原剂则提高了聚合反应的效率和减水剂的还原性。这些成分的精确配比，使得最终的减水剂不仅仅具备优异的减水效果，还拥有非常良好的环境适应性和施工性能，满足了现代建筑行业对高性能混凝土添加剂的需求。

  40、本发明中制备的高效还原剂，分子结构中含有强水溶性的磺酸基团，提升了溶解性，使得整个分子能够轻易地分散在水中，形成均匀的溶液。本发明中制备的高效还原剂其化学结构中含有甲醛基团，由于其含有不饱和的碳原子，具有较高的反应活性。本发明自制备的专用助剂是聚醚类调节剂，可激发大单体活性，提高保坍效果，从而改善混凝土和易性。

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